Forschungsgebiete
In der Arbeitsgruppe von Dieter Jendrossek werden drei Themenkomplexe behandelt:
(i) Metabolismus von Polyhydroxybuttersäure (PHB) in Bakterien: Nach der Erarbeitung der biochemischen Grundlagen des extrazellularen Abbaus und der intrazellulären Wiederverwertung des Speicherstoffes PHB durch PHB Depolymerasen (PhaZs) besteht der derzeitige Schwerpunkt in der Erforschung der Biogenese von PHB Granula, sog. Carbonosomen, in dem Knallgasbakterium Ralstonia eutropha H16 sowie in der Produktion von PHB als Biokunststoff durch Kultivierung von Bakterien auf Abfallströmen der grünen Papierindustrie in Kooperation dem IBVT und einem lokalen Hersteller von Zellulosefasern;
(ii) In einem zweiten Forschungsgebiet werden der Abbau und die enzymatische Spaltung von Kautschuk (Poly-cis-1,4-isopren) durch bakterielle Dihäm-Dioxygenasen (Rubber Oxygenasen RoxAs, RoxBs und RoxCs) in Gram-negativen Kautschuk-abbauenden Bakterien bzw. durch das Latex Clearing Protein (Lcp) in Gram-positiven Kautschuk-abbauenden Bakterien untersucht.
(iii) Im dritten und jüngsten Forschungsgebiet wird der subzelluläre Aufbau und die Lokalisation von Polyphosphaten, sog. Polyphosphatosomen, in Abhängigkeit vom Zellzyklus sowie die Funktionen der mit Polyphosphatosomen assoziierten Proteinen in Ralstonia eutropha und Agrobacterium tumefaciens mit molekularbiologischen und life cell imaging Techniken untersucht.
Polyphosphat (PolyP) ist ein anorganisches Biopolymer, welches in allen Organismen vorkommt und daher von fundamentaler Bedeutung ist. PolyP Granula sind komplexe Gebilde (Polyphosphatosomen), die aus einem PolyP-Kern und daran gebundenen Proteinen bestehen (z.B. PolyP Kinasen, Phosine u. a.). Wir untersuchen den Aufbau, die Bildung und die spezifischen Funktionen von PolyP Granula mit molekularbiologische Methoden und life-imaging Techniken in Agrobakterium tumefaciens und Ralstonia eutropha als Modellorganismen.
- Aufbau von Bioplastik aus Abfällen der Papierherstellung
Polyhydroxybuttersäue (PHB) und verwandte Polyhydroxyalkanoate (PHAs) werden von vielen Bakterien als Speicherstoffe in Form von PHA Granula synthetisiert. PHAs sind sog. „Biokunststoffe“ und gelten aufgrund ihrer Bioabbaubarkeit zu H2O und CO2 und Synthese aus nachwachsenden Rohstoffen als umweltfreundliche Alternativen zu herkömmlichen Kunststoffen auf Rohölbasis. PHA Granula stellen mit ihrer komplexen Oberflächenstruktur aus diversen Proteinen kleine Funktionseinheiten (Organelle) dar, für die wir den Begriff „Carbonosomen“ geprägt haben. In unserer AG untersuchen wir die an der subzellulären Bildung von PHB/PHA Granula beteiligten Proteine und deren individuellen Funktionen. Hierbei kommen insbesondere molekularbiologische Methoden und lifeimaging Techniken zum Einsatz.
Polyisopren (Kautschuk, Gummi). Hier steht die Frage im Vordergrund, wie Gummi (Autoreifen!) von mikrobiellen Enzymen angegriffen und letztendlich abgebaut (mineralisiert) wird. In den letzten Jahren haben wir eine neuartige Häm-haltige Dioxygenase (Rubberoxygenase RoxA) entdeckt und kürzlich deren Struktur aufgeklärt. Gegenwärtig untersuchen wir den oxidativen Reaktionsmechanismus mit biochemischen, biophysikalischen und molekularbiologischen Methoden.
- Metabolismus von Citronellol und anderen methylverzweigten Verbindungen
- das Thema ist seit 2014 abgeschlossen
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