Enzyme im Fokus TU-Teilprojektergebnisse im Innovation Radar der Europäischen Kommission veröffentlicht

Von Arzneimittel bis Kunststoff: Die Verfahren, um Rohstoffe in verschiedenste Produkte umzuwandeln, sind oft sehr energieintensiv. Gleichzeitig werden unter Umständen gefährliche Stoffe eingesetzt und es entstehen schädliche Abfälle. Das EU-Projekt CarbaZymes hat erforscht, wie Enzyme, die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen knüpfen, für eine umweltfreundlichere Chemie genutzt werden könnten. An dem internationalen Projekt war auch Professorin Anett Schallmey vom Institut für Biochemie, Biotechnologie und Bioinformatik der Technischen Universität Braunschweig beteiligt. Ihre Ergebnisse wurden jetzt in den Innovation Radar der Europäischen Kommission aufgenommen.

Professorin Anett Schallmey. Bildnachweis: Marisol Glasserman/TU Braunschweig

Enzyme sind komplexe Eiweißmoleküle. Als sogenannte Katalysatoren beschleunigen sie biochemische Reaktionen und spalten dabei einen oder mehrere Ausgangsstoffe (Substrate). Enzyme ermöglichen es beispielsweise Pflanzen, mithilfe von Photosynthese aufgefangenes CO2 in Zucker umzuwandeln. Solche chemischen Umwandlungsprozesse in der Natur sind effizient und nachhaltig. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben im EU-Projekt CarbaZymes erforscht, wie die Fähigkeiten der Natur für eine Produktion mit hoher Geschwindigkeit, Präzision und Effizienz genutzt werden können.

Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen

Beispiel einer Halohydrindehalogenase zur selektiven Ringöffnung vicinal disubstituierter Epoxide mit verschiedenen Nukleophilen (Nu-) wie beispielsweise Cyanid, Azid, Cyanat oder Nitrit. Bildnachweis: Anett Schallmey/TU Braunschweig

Im Fokus von CarbaZymes standen Enzyme, die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen knüpfen können. Sie können zum Beispiel eingesetzt werden, um Bausteine für die Pharmaindustrie zu entwickeln. Professorin Anett Schallmey vom Institut für Biochemie, Biotechnologie und Bioinformatik hat mit ihrem Team einen ganz bestimmten Typ von Enzymen untersucht: „Wir haben mit sogenannten Halohydrindehalogenasen gearbeitet. Ziel war es, diese Enzyme in einen größeren Prozess einzubauen, um damit später beispielsweise Vorstufen für Pharmawirkstoffe herstellen zu können.“

Innovative Projektergebnisse

Ein Ergebnis des Teilprojektes von Schallmey und ihrem Team, das sie zusammen mit der Enzymicals AG erreicht haben, ist die Weiterentwicklung des Substratspektrums von Halohydrindehalogenasen. „Wir haben zeigen können, dass wir mit unseren Enzymen deutlich mehr und strukturell komplexere Substrate umsetzen können als vorher bekannt. Dies eröffnet ganz neue Einsatzmöglichkeiten für Halohydrindehalogenasen in der chemischen und pharmazeutischen Industrie“, so Schallmey. Die Ergebnisse von Professorin Schallmey sowie weitere Ergebnisse des Projektes wurden jetzt in den Innovation Radar der Europäischen Kommission aufgenommen. Der Innovation Radar ist eine Initiative zur Identifizierung von Innovationen und Innovatoren mit hohem Potenzial in EU-geförderten Forschungs- und Innovationsprojekten.