MPES

Problemstellung

Ausgangsprodukte und Bausteine für Produkte neuer biobasierter Industrien werden durch biotechnologische Verfahren erst technisch und wirtschaftlich ermöglicht. Durch mikrobielle und pflanzenbasierte Expressionssysteme können komplexe chemische Verbindungen, welche als funktionelle Proteine, technische Enzyme, Sekundärmetabolite (Farb, Duft- und Geschmacksstoffe), Polysaccharide oder aktive pharmazeutische Inhaltstoffe biotechnologisch hergestellt werden.

Die Entwicklung eines Herstellungsprozesses ist maßgeblich von dem Produktionssystem und der Zielsubstanz abhängig und ist im Wesentlichen auf zwei Ebenen unterteilt:

  • Up-stream processing: Screening, Kultivierung und Produktion
  • Down-stream processing: Chromatographische Reinigung und Produktaufarbeitung

Auf beiden Prozessebenen sind die Möglichkeiten der Optimierung von Prozessparametern hinsichtlich eines wirtschaftlichen Produktionsprozesses extrem umfangreich.

Oftmals kann das Potential der Prozessentwicklung nicht hinreichend ausgeschöpft werden, da eine fehlende Expertise und technische Ausstattung und sowie die Bindung an wirtschaftliche Rahmenbedingungen und schnellen Entwicklungsdruck eine ganzheitliche Betrachtung und Optimierung des Produktionsprozesses nicht zulässt.

Forschungsschwerpunkt

Die Arbeitsgruppe MPES verbindet die Expertise der Optimierung von biotechnologischen Produktionsprozessen von mikrobiellen und pflanzlichen Expressionssystemen mit der Entwicklung von effizienten Reinigungsstrategien. Die über Jahre gewonnene Expertise in verschiedenen mikrobiellen und pflanzlichen Expressionsystemen ermöglicht es je nach Produktanforderung das geeignete Produktionssystem zu identifizieren und für die Prozessentwicklung zu verwenden.

Pflanzenzellen

  • Herstellung natürlicher oder rekombinanter Proteine in Pflanzenzellen im g-Maßstab
  • Cookie-Technologie (Plant cell packs)
  • Optimierung der Belichtungsbedingungen durch LEDitGrow von Kallus- und Suspensionszellkulturen hinsichtlich Zellwachstum und Produktausbeute

Mikrobielle Systeme

  • Sehr hohen Produktausbeuten (bis 23g/L) durch Phenex Expressionsplatform (Pseudomonas fluorescens)
  • Herstellung rekombinanter Proteine im kg-Maßstab
  • Multiparallelfermentatoren (RoboLector/ DASBox) erlauben modelgestützte Hochdursatzscreening in mikrobiellen Zellsystemen

Pflanzen

  • Komplexe posttranslationale Modifikationen
  • Agrobakterium-vermittelte transiente Expression oder stabile Expression in Tabakpflanzen
  • Bis zu 200 kg Pflanzenmaterial auf 1000 m2 Gewächshausfläche

Forschungsprojekte

 

24.5.2018

Phe-frei

24.5.2018

LEDitGrow

24.5.2018

Hydra