REA – Das biotechnologische Forschungsprojekt über Enzyme aus Algen

Algen bieten ein großes Potenzial für die Entwicklung neuer und / oder besserer Enzyme. Insbesondere Redoxenzyme aus Algen (REAs) können als attraktive Produkte in der Bioindustrie dienen, da viele Produktverfeinerungen der Biotech-Industrie auf Redoxreaktionen beruhen.

Entwicklung eines überlegenen, wettbewerbsfähigen Markerenzyms für den Einsatz in Diagnostik und Biotechnologie und Einrichtung eines industrieorientierten Dienstes (Peptid-Datenbank).

Seit dem 1.2.2020 gehen CRM, das Universitätsklinikum Schleswig-Holstein und die Hochschule Bremen gemeinsam in dem Forschungsprojekt „REA“ der Frage nach, welche Anwendungsmöglichkeiten in Algenenzymen stecken.
Dieses vom BMBF mit 1,1 Mio. Euro geförderte Projekt zielt insbesondere darauf ab, das enorme Potenzial bisher unerforschter kleiner Redoxenzyme aus marinen Algen (REAs) „anzuzapfen“.

Zwei Hauptziele stehen im Vordergrund:

  • die Entwicklung eines überlegenen, wettbewerbsfähigen Markerenzym in der medizinischen Diagnostik und
  • die Einrichtung einer Datenbank für algenbezogene Proteine bzw. Enzyme, als Basis für einen branchenorientierten Dienst.

Dabei sollen die Kundenbedürfnisse in der Industrie und das Potenzial von Proteinen in Einklang gebracht werden. Die Forschungspartner arbeiten daran, die Algenenzyme, die eine herausragende Position in der Bioindustrie einnehmen könnten, in die Anwendung zu bringen.
Aus wirtschaftlicher Perspektive erscheint dies sinnvoll, denn der Enzymmarkt „boomt“: 2017 beispielsweise stieg der weltweite Umsatz in diesem Sektor um 6,7 % auf 5,8 Milliarden Euro. Auch die Nachfrage nach Enzymen für die Diagnostik steigt. In diesem positiven Umfeld könnten die Redoxenzyme aus Algen zu einer Bereicherung der biotechnologischen Werkbank beitragen. Darüber hinaus soll die Einrichtung eines marktfähigen Dienstes auf der Grundlage der „Algenenzym-Datenbank“ die Kosteneffizienz von Forschung und Entwicklung in der Bioökonomie verbessern. Funktionieren soll das vor allem dadurch, dass die Datenbank die vielfältigen Informationen über die Algenenzyme sortiert und abrufbar macht sowie eine mögliche industrielle Anwendung aufzeigt. Interessierte aus der Bioindustrie haben so die Möglichkeit, neue Enzyme zu „entdecken“.

Das Projekt „REA“ ist ein gutes Beispiel, wie Experten aus verschiedenen Bereichen ein leistungsstarkes Konsortium formen, das sich gegenseitig ergänzt. In diesem Konsortium kommen Fachkenntnisse aus Meeresökologie, Algenphysiologie, Proteincharakterisierung, Bioinformatik, rekombinante Produktion von Proteinen, Antikörpertechnik sowie Erfahrung in der Geschäftsentwicklung und Vermarktung zusammen.

Die Bioindustrie braucht neue Enzyme für Redoxreaktionen. Algen haben dafür ein großes, aber wenig genutztes Potenzial. Ziel ist es, ein marktfähiges Markerenzym auf Algenbasis zu entwickeln, das früheren Lösungen überlegen ist. Mit diesem Enzym soll beispielhaft eine optimale Wertschöpfung aus Algenbiomasse aus marinen Standorten in Deutschland generiert werden. Es basiert auf innovativen Ansätzen zur Extraktion, Anreicherung, Charakterisierung, rekombinanten Expression, bioinformatischen Analysen und chemischer / genetischer Kopplung an Antikörper.

Der Antragsteller CRM beteiligt sich an diesem Vorhaben mit umfassenden bioinformatischen Analysen von Transkritomsequenzen, außerdem mit dem Aufbau einer Transkriptom-Datenbank sowie eines Protein-Repositorys. Zudem liegt bei CRM die Aufgabe der Versorgung der Projektpartner mit heimischen Algen bzw. deren RNA. Desweiteren liegt bei CRM das Projektmanagement sowie die Vorbereitungen auf eine wirtschaftliche Verwertung der Projektergebnisse. Diese Koordinierungsaufgabe richtet Kundenbedürfnisse an den „Merkmalen“ der Algenproteine auf Genom- und Proteomebene aus und umgekehrt.

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