Biosynthese von Lipiden und Wachsestern

Einige Vertreter der Gattung Rhodococcus speichern im großen Umfang Lipide, wie Triglyceride und Diglyceride und lagern diese in Form unlöslicher Einschlüsse im Cytoplasma ab. Die physiologischen, biochemischen und molekulargenetischen Grundlagen dieser für Bakterien ungewöhnlichen Eigenschaft wurde in den Bakterien Rhodococcus opacus und Rhodococcus ruber eingehend untersucht. Ziel ist die Charakterisierung der an der Biosynthese dieser Lipide beteiligten Enzyme und die Klonierung sowie weitere Charakterisierung der sie kodierenden Gene. Außerdem wird die Synthese von Wachsestern in Acinetobacter calcoaceticus untersucht, ebenfalls mit dem Ziel, daran beteiligte Enzyme und Gene zu isolieren und zu charakterisieren. Ferner interessiert die Struktur der cytoplasmatischen Lipideinschlüsse und die Zusammensetzung der sie umgebenden Hüllmembran. Es wurden bereits amphiphile Proteine, die die Hauptkomponente bilden, isoliert. Diese Proteine besitzen wahrscheinlich eine ähnliche Funktion wie "Phasine", die die Hauptkomponente von PHF-Einschlüssen darstellen, bzw. wie "Oleosine", die Hauptkomponente der die Triglycerideinschlüsse in Pflanzen umgebenden Hüllmembran. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen zur Etablierung neuer biotechnologischer Prozesse zur Produktion von Lipiden dienen.

Drittmittelgeber:

DAAD, Calgene (Davis, USA), Fonds der Chemischen Industrie, DFG

Beteiligte Wissenschaftler:

Prof. Dr. Alexander Steinbüchel, Prof. Dr. Hector Alvarez, Dipl.-Biol. Rainer Kalscheuer, Dipl.-Biol. Marc Wältermann

Veröffentlichungen:

Kalscheuer, R., M. Arenskötter, A. Steinbüchel: Establishment of a gene transfer system for Rhodococcus opacus PD630 based on electroporation and its application for recombinant biosynthesis of poly(3-hydroxyalkanoic acids), Appl. Microbiol. Biotechnol. 52:508-515, 1999

Wältermann, M., H. Luftmann, D. Baumeister, R. Kalscheuer, A. Steinbüchel: Rhodococcus opacus strain PD630 as a new source of high-value single cell oil? Isolation and characterization of triacylglycerols and other storage lipids, Microbiology 146:1143-1149, 2000

Alvarez, H.M., R. Kalscheuer, A. Steinbüchel: Accumulation and molilization of storage lipids by Rhodococcus opacus PD630 and Rhodococcus ruber NCIMB 40126, Appl. Microbiol. Biotechnol. 54:218-223, 2000

Wältermann, M., A. Steinbüchel: In vitro effects of sterculic acid on Rhodococcus opacus strain PD630 and isolation of mutants defective in fatty acid desaturation, FEMS Microbiol. Lett. 190:45-50, 2000

Kalscheuer, R., M. Wältermann, A. Steinbüchel: Biosynthese und Speicherung von Triglyceriden und Wachsen in Bakterien. Proceedings of the 2nd Workshop "Biokonversion nachwachsender Rohstoffe" in Braunschweig, Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (Ed.), Landwirtschaftsverlag, Münster, pp. 253-261, 2000

Steinbüchel, A., B.H.A. Rehm, F.F. Hezayen, F.B. Oppermann-Sanio, W. Joentgen: (Anmelder: Bayer AG) Biotechnological production of Polyglutaminic acid. Internationale Anmeldung nach PCT (May 20, 1999), Offenlegungsschrift WO 99/63106 (December 9, 1999)

Wältermann, M.: Isolierung und Charakterisierung von Lipiden aus Rhodococcus opacus PD630, Diplomarbeit Universität Münster, 2000