Synthese von β-Oxofettsäuremethylestern unter Verwendung ganzer Zellen

05.05.2020
  E.coli-basierte Ganzzellkatalysator P450-BM3 Urheberrecht: Enzyme Microb. Technol. Der E.coli-basierte Ganzzellkatalysator, der die P450-BM3-Variante mit zuvor entwickelter cpADH5- und FhuA-Kanalprotein koexprimiert, ist in der Lage, Hydroxy- und Keto-Fettsäuremethylester aus Fettsäuremethylestern zu synthetisieren.

Die enzymatische und selektive Funktionalisierung von Kohlenwasserstoffen ist von großem Interesse, aber immer noch eine Herausforderung für die Synthese im akademischen und industriellen Maßstab. Hydroxycarbonsäuren und ihre entsprechenden Ketone können weitgehend als Vorläufer verwendet werden, da sie mindestens zwei funktionelle Gruppen enthalten: eine Hydroxyl-/Keton- und eine Carboxylgruppe. Hydroxy- oder Keton-funktionalisierte Fettsäurederivate sind vielseitige Verbindungen in der organischen Chemie und werden als Bausteine und Zwischenprodukte bei der Herstellung von Arzneimitteln, Detergenzien, Weichmachern, Mehrzweckfetten, Kosmetika und Schmiermitteln verwendet. In dieser Arbeit wurde ein Ganzzellkatalysator konstruiert, der es ermöglichte durch Expression einer verbesserten P450 BM3-Monooxygenase, cpADH5-Alkoholdehydrogenase und eines FhuA-Kanalproteins, β-Oxofettsäuremethylester herzustellen. Der hier vorgestellte Ganzzell-Katalysator trägt zum Fortschritt auf dem Gebiet der Biotransformation bei, indem er neue und progressive Wege zu synthetisch und industriell interessanten Verbindungen eröffnet, die für die Biosynthese von Pharmazeutika, Antikrebsmitteln, Vitaminen und anderen industriell relevanten Produkten genutzt werden können.

Ensari, Y.; de Almeida Santos, G.; Ruff, A.J.; Schwaneberg, U. Engineered P450 BM3 and cpADH5 coupled cascade reaction for β-oxo fatty acid methyl ester production in whole cells. Enzyme Microb. Technol. 2020, 138.