SFB985

 

Funktionelle Mikrogele und Mikrogelsysteme

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Das Hauptziel des A1-Teils des interdisziplinären SFB-Projekts ist es, die Enzymaktivität in spezifischen organischen Reaktionen durch Einbetten und Anbinden von Enzymen an Mikrogele sowie durch Reengineering von Enzymstrukturen zu verbessern.

Der anfängliche Fokus lag auf der Candida anarctica Lipase B, CaLB, die die Esterbildung in wässrigen Dispersionen ermöglichen sollte. Das Enzym wurde mit einem Mikrogel verbunden, um seine hydrolytische Aktivität zu minimieren. Weitere Identifizierung des optimalen Lipase-Mikrogel-Hybrids und systematische Untersuchungen seiner katalytischen Aktivität bei der Hydrolyse, Veresterung und Polymerisation in Öl / Wasser-Emulsionen sind laufend.

Der zukünftige Schwerpunkt liegt auch auf einer interdisziplinären Tandemreaktion, bei der die Monooxygenase P450 BM3 zur Hydroxylierung von halogenierten aromatischen Verbindungen (beispielsweise Iodbenzol) verwendet wird, die anschließend durch ein Kupfer-Skorpionat katalysierte C-O- und C-C-Kupplung durchlaufen können. Für die Monooxygenase erzeugt das Mikrogel eine hydrophile Umgebung um das Enzym und bindet es gleichzeitig eng an das Kupfer-Scorpionat an, das in einer hydrophoben Umgebung eingebettet ist. Hierdurch entsteht eine Tandemreaktion, bei der die beiden katalytischen Zentren in enge Entfernung gebracht werden, aber gleichzeitig in ihrer katalytisch geeinigten Umgebung verbleiben.