Press releases
1 February 2006, Zwingenberg

New research network developed biocatalytic process for the activation of hydrocarbons

Press Release in german

Charakteristisch für die Herstellung von Zwischenprodukten in der Pharmaindustrie ist ein hoher Zeitdruck in der Entwicklung von Syntheseprozessen für Ausgangsmaterial für klinische Prüfungen der Phasen I und II. Ein weiteres Qualitätsmerkmal von den Synthesewegen dieser Feinchemikalien ist die hohe Selektivität und Spezifität, die ein Auftreten von Nebenprodukten ausschließen soll. Benötigt werden breit einsetzbare und modulare Basistechnologien für Wirkstoffsynthesen. Hierzu wurden die Expertisen rund um enzymatische Biooxidations- und Bioreduktionsreaktionen mit den Arbeitsgruppen um Prof. Dr. Andreas Schmid, Lehrstuhl für Biotechnik der Universität Dortmund und Gesamt-Koordinator des Verbundes, PD Dr. Jürgen Pleiss, Inst. für Technische Biochemie der Universität Stuttgart und Prof. Dr. Ulrich Schwaneberg, Lehrstuhl für „Biochemical Engi-neering“ an der International University Bremen und den drei Industriepartnern BRAIN AG in Zwingenberg, EMC GmbH in Tübingen und der BASF AG in Ludwigshafen, zusammengeführt. Durch diesen Forschungsverbund wird ein wesentlicher Beitrag zur Entwicklung von Basistechnologien für hochselektive Biooxidationen und Hydrierungen mit isolierten Oxidoreduktasen erarbeitet, welche zur Aktivierung niedermolekularer Ausgangsstoffe für Pharmaka eingesetzt werden. Das Forscherteam wird dabei die bisherigen Schlüsselprobleme der Redox-Biokatalyse, wie das Auffinden geeigneter Biokatalysatoren und Ausgangsverbindungen sowie die Entwicklung umweltfreundlicher Verfahren zur Herstellung der Biokatalysatoren und Pharmagrundstoffe, angehen. Die evolutionäre Vielfalt von Enzymen und Stoffwechselwegen bietet hierbei einen biotechnologischen Zugang zu neuen und werthaltigen Biokatalysatoren und Chemikalien und stellt ein Paradebeispiel der sogenannten „weißen“ oder industriellen Biotechnologie dar. Im vorliegenden Fall werden biokatalytisch durch den Einsatz hoch spezialisierter Enzyme Sauerstoffatome selektiv in Kohlenwasserstoffe eingebaut. Im Rahmen der Kooperation identifiziert und entwickelt die BRAIN AG in ihren proprietären BioArchiven Stämme und Oxygena-se-Enzyme, die sich für biokatalytische Produktionsverfahren zur Herstellung von veredelten Pharmagrundstoffen eignen. “Durch die Identifizierung und den Einsatz von neuartigen Biokatalysatoren auf Basis von Oxygenasen wollen wir industrielle Prozesse zur Herstellung von Spezialchemikalien als Pharmagrundstoffe verbessern.“ sagt Dr. Jürgen Eck, Forschungsvorstand der BRAIN AG. „Die intensive Zusammenarbeit innerhalb des Forschungsverbundes ergänzt und beschleunigt unsere eigenen Forschungsaktivitäten und erlaubt eine schnellere Umsetzung der Idee zu Syntheseprozessen.“ „Mit der Identifizierung maßgeschneiderter Mikroorganismen und Biokatalysatoren erleben wir die steigende Bedeutung der weißen Biotechnologie für effiziente Produktionsprozesse“ sagt Dr. Patrick Lorenz, Leiter der Unit Enzymes & Bioconversion Technology bei der BRAIN AG. „In unseren BioArchiven schlummern tausende noch ungenutzter Biokatalysatoren. Über unsere Technologie-Plattform EvoSolution® können wir entsprechende Kandidaten identifizieren, Produktionsstämme herstellen und eine Enzym- und Prozessoptimierung vornehmen. Wir sind optimistisch mit diesen Werkzeugen neue und nachhaltige Wege für die Produktion von Fein- und Spezialchemikalien aufzeigen zu können.“ Das Engagement der BRAIN AG in diesem hochrangigen Forschungsverbund ist ein weiteres Beispiel der Potentiale der weißen Biotechnologie und unterstreicht damit die nachhaltig dynamische Entwicklung dieser Biotechnologiesparte. Nach Untersuchungen der Festel Capital trug die weiße Biotechnologie 2004 bereits mit 40 Mrd. € zum Gesamt-Chemie Umsatz von 1.320 Mrd. € bei. Das entspricht seit 2001, wo durch biotechnologische Verfahren 30 Mrd. € erwirtschaftet wurden, einem jährlichen Wachstum (CAGR) von 10%. Nach Prognosen von der Dechema und dem VCI wird sich die Summe 2005 bei 50 Mrd. € bewegen. Festel Capital prognostiziert für 2015 einen Anstieg des weißen Biotech-Umsatzes auf 305 Mrd. €, was einem CAGR von 20% und einem Anteil von etwa 16% an den Gesamtumsätzen der Chemie-Industrie von 1.930 Mrd. € entspräche.

Strukturmodell der Heme-Domäne des universellen Katalysators Monooxygenase P450 BM-3 aus Bacillus megaterium
© Prof. Dr. U. Schwaneberg, International University Bremen

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Strukturmodell der Heme-Domäne des universellen Katalysators Monooxygenase P450 BM-3 aus Bacillus megaterium zur selektiven Oxygenierung Alkanen und Aromaten
BRAIN AG: Auf der Suche nach dem geeigneten Biokatalysator: Aktive Metagenom-Oxygenase kloniert und exprimiert in E. coli
© BRAIN AG, Zwingenberg -

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BRAIN AG: Auf der Suche nach dem geeigneten Biokatalysator: Aktive Metagenom-Oxygenase kloniert und exprimiert in E. coli
BRAIN AG: Auf der Suche nach dem geeigneten Biokatalysator: Aktive Metagenom-Oxygenase kloniert und exprimiert in E. coli
© BRAIN AG, Zwingenberg -

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BRAIN AG: Auf der Suche nach dem geeigneten Biokatalysator: Aktive Metagenom-Oxygenase kloniert und exprimiert in E. coli

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