EU - MSCA - BiocatCodeExpander - Erweiterung des genetischen Codes für das Doktorandennetz Biokatalyse und Enzymtechnik

Die Erweiterung des genetischen Codes für den Einbau nicht-kanonischer Aminosäuren (NCAA) in Proteine bietet den Biotechnologen ein erstaunliches Arsenal an neuen Werkzeugen. NCAA können in zahlreichen Anwendungen eingesetzt werden, z. B. bei der Untersuchung der Struktur und Dynamik von Proteinen, als Griffe für die Bildgebung und Spektroskopie von Proteinen, als Metallchelatoren oder als Reagenzien für die Click-Chemie. Es gibt jedoch nur wenige Fälle, in denen NCAA im Enzym-Engineering eingesetzt werden, um neue enzymatische Aktivitäten zu erforschen, zu verbessern oder zu installieren. Die weitere Entwicklung wurde durch die begrenzte Effizienz und Flexibilität der Werkzeuge für ihre Einbindung eingeschränkt. Dies ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass sich der Bereich separat entwickelt und nicht nicht von den gewünschten katalytischen Aktivitäten und den Bedürfnissen der Proteiningenieure angetrieben wird. Daher zielt dieser DN-Vorschlag darauf ab, diese Kluft zu überbrücken und Experten aus verschiedenen Bereichen zusammenzubringen, um die Entwicklung der Methoden auf kollaborative Weise zu gewährleisten. Mit einer dreifachen Ausbildungsstruktur Lernen-Lehren-Schaffen bildet das DN 10 Doktoranden an den Grenzen der Biokatalyse, der synthetischen Biologie, der Peptidchemie und der computergestützten Biologie aus und bringt ein Team von akademischen und industriellen Partnern zusammen, um die europäische Forschungskapazität zu erhöhen. Die Effizienz und Flexibilität beim Einbau von NCAA sind entscheidend für eine erfolgreiche katalytische Anwendung; der Einsatz von NCAA zur selektiven Proteinkonjugation erleichtert die Anwendung bei der ortsselektiven Immobilisierung; die Kombination von Proteinfaltungsanalysen in Hochdurchsatz-Bildschirmen mit der Automatisierung fördert die Anwendung von NCAA in der gerichteten Evolution, um die Reaktivität und Stabilität von Enzymen zu verbessern; noch einen Schritt weiter gehend können NCAA funktionelle Gruppen für entworfene Biokatalysatoren für neuartige Reaktionen liefern. Die vorgeschlagene Forschung bietet neue Werkzeuge und Anwendungen, und die neu entwickelten Katalysatoren sollen wichtige biotechnologische Prozesse für eine umweltfreundlichere umweltfreundlichere Produktion von Chemikalien und Arzneimitteln sein.