Polyhydroxybuttersäure (PHB)

AG Prof. Dr. Dieter Jendrossek

Unsere AG beschäftigt sich mit dem Metabolismus von Biopolymeren in Mikroorganismen: (i) 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 (ii) Polyphosphat (PolyP) ist ein anorganisches Biopolymer, welches in allen Organismen vorkommt und daher von fundamentaler Bedeutung ist. In Bakterien untersuchen wir die Bildung und die spezifischen Funktionen von PolyP Granula mit molekularbiologische Methoden und lifeimagingTechniken. (iii) 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 (rubberoxygenaseRoxA) entdeckt und kürzlich deren Struktur aufgeklärt. Gegenwärtig untersuchen wir den oxidativen Reaktionsmechanismus mit biochemischen, biophysikalischen und molekularbiologischen Methoden.

Aufbau PHB Granulum
Model des Aufbaus eines Polyhydroxybuttersäure (PHB)-Granulums in Ralstonia eutropha (siehe Scientific Reports 6:26612, DOI: 10.1038/srep26612)
Bildung von PHB (rot) und PolyP (grün) in Ralstonia eutropha H16

PHB Bildung in Ralstonia eutropha

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Dieter Jendrossek

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