Biosynthetischer Ansatz zur Herstellung stabil isotopenmarkierter (SI:=13C,15N) Aminosäuren und Aminosäurevorläufer: Markierungen von Säuger-Zellkulturen

Kurzzusammenfassung

Markierung mit stabilen Isotopen (SI:=13C, 15N) entwickelt sich immer mehr zu einer allgemein in der Biologie, Pharmazie und Medizin akzeptierten Markierungs-Methode, weil durch  stabile Isotope die Funktion der Biomoleküle nicht beeinträchtigt wird. In diesem Vorhaben werden metabolische Markierungsmethoden für Anwendungen in der NMR-Strukturbiologie und quantitativen Proteomik weiter verfeinert mit folgenden Zielen: (a)  Entwicklung eines Mediums für Säugetier-Zellkulturmedien zur Herstellung von SI-markierten Säugetier-Proteinen, die mit einfacheren Expressionssystemen nicht herstellbar sind (für NMR); (b) Konstruktion von Corynebakterium glutamicum-Mutanten zur Herstellung von Aminosäuren bzw. Aminosäurevorläufern wie Glutaminund  Diaminopimelat (DAP) für spezifische Protein-Markierungen; (c) Entwicklung der in vitro Amidierung von Glutamat und Aspartat (mit Hilfe von  Glutamin- und Aspargin-Synthetase produzierenden Mutanten); (d) der Entwicklung von Corynebakterium glutamicum-Mutanten, die Stärke statt Glucose  metabolisieren können. Ziel ist es, mit dieser kostengünstiger herstellbaren 13C-Kohlenstoffquelle die Kosten für 13C-Markierung der Aminosäuren zu reduzieren.