Vorstoß bei sanfter Medikamenten-Produktion
„Es ist uns erstmals gelungen, ein Enzym so zu manipulieren, dass es statt seiner natürlichen Funktion nun eine unnatürliche, aber synthetisch noch viel interessantere Funktion erfüllt“, so Rolf Breinbauer vom Institut für Organische Chemie der TU Graz. Dadurch konnte erstmals ein wichtiges Strukturelement von Pflanzenschutzmitteln und Pharmazeutika biokatalytisch erzeugt werden, das die umweltfreundliche Produktion diverser Prozesse ermöglichen könnte.
Enzyme als natürliche Katalysatoren
Enzyme rufen biochemische Vorgänge hervor und funktionieren in den natürlichen Lebensvorgängen als Katalysatoren. Nun werden die Eiweißstoffe zunehmend als Alternative zu giftigen Reagenzien oder Lösungsmitteln in bereits bestehenden Synthesewegen eingesetzt. Eine große Herausforderung der Forschung im Bereich der Biokatalyse war es bisher, das natürliche Konzept auf völlig neuartige chemische Reaktionen zu übertragen, da diese für Enzyme aus der Natur unbekannt sind. Dies ist mit dem Forschungsteam rund um Breinbauer nun gelungen, heißt es seitens der TU Graz.
TU Graz
Rolf Breinbauer und Kathrin Heckenbichler vom Institut für Organische Chemie der TU Graz
Biokatalytische Innovation
Biokatalysatoren sind Enzyme, die Reaktionen beschleunigen und kontrollieren. Sie können als Werkzeuge genutzt werden, um Produktionsprozesse in der Chemie-, der Pharma-, Kosmetik- und Papierindustrie umweltfreundlich zu steuern. „Durch den Austausch von nur einer Aminosäure im aktiven Zentrum des Enzyms gelang es uns, die natürliche Reaktion zu unterdrücken, um einen neuen Reaktionsverlauf zu ermöglichen“, erklärt Breinbauer. Das Grazer Forscherteam erzeugte mittels Biokatalyse erstmalig organische Moleküle in der Form eines Triangels, sogenannte Cyclopropane. Diese Strukturelemente kommen in Pflanzenschutzmitteln oder auch Pharmazeutika, wie Antibabypillen sowie Astma- und AIDS-Medikamenten, vor.