Evolutive Entwicklung von mikrobiellen Esterasen zur stereoselektiven Spaltung sterisch gehinderter Verbindungen

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Hydrolytische Enzyme - insbesondere Lipasen und Esterasen - lassen sich zur Darstellung einer Vielzahl optisch reiner Verbindungen einsetzen. Die stereoselektive Spaltung sterisch gehinderter Substrate, insbesondere von tertiären Alkoholen und von Dihydropyridinderivaten hat sich jedoch als sehr schwierig erwiesen. Verbindungen dieses Typs sind vor allem im Riech- und Aromastoffsektor bzw. als Calcium-Antagonisten von großer Bedeutung. Da die zur Verfügung stehenden - meister kommerziellen - Enzyme nicht in der Lage sind, diese Substrate umzusetzen, ist die Entwicklung geeigneter Biokatalysatoren notwendig. Als Alternative zum klassischen Screening sollen im Rahmen des beantragten Vorhabens evolutive Methoden zur Entwicklung geeigneter Biokatalysatoren genutzt werden. Grundlage ist die Kombination der Erzeugung von Esterase-Varianten über eine Zufallsmutagenese mit einem Screening auf der Basis von Indikatorsubstanzen. Dieses Verfahren soll es ermöglichen, Esterasen in vivo aus einem Pool einer Vielzahl von Enzymvarianten (in der Größenordnung von 104 bis über106) zuverlässig und in kurzer Zeit zu identifizieren, die in der Lage sind, die o.g. Modellsubstrate stereoselektiv umzusetzen und so den Zugang zu optisch reinen Verbindungen dieser wichtigen Substanzen zu ermöglichen.