Metabolic Modelling: Vergleichende Regulationsanalyse der Sterolbiosynthese

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Peter Götz
• Fachliche Zuordnung: Bioverfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5425072

In dem hier beschriebenen Vorhaben geht es um die Untersuchung der Kontrollmechanismen innerhalb der Synthese von Ergosterol in der Hefe Saccharomyces cerevisiae. Induziert durch impulsartige Veränderungen der Umgebungsbedingungen im Bioreaktor sollen die resultierenden Veränderungen der intrazellulären Intermediatkonzentrationen detektiert werden. Dazu wird eine Messapparatur aufgebaut, um eine hinreichend schnelle Probennahme (Rapid Sampling) zur Messung der intrazellulären Stoffflüsse durchführen zu können. Aus den gemessenen Produktkonzentrationen werden mit Hilfe algorithmischer Methoden und geeigneter Software Stoffflüsse berechnet und kinetische Parameter modelliert. Der Verlauf der Stoffflussänderungen lässt dann Rückschlüsse auf regulatorische Effekte innerhalb des Metabolismus zu. Resultierende Simulationen können Vorhersagen des Systemverhaltens bei Stoffwechselveränderungen leisten und neue Strategien für wirkungsvolle Verbesserungen der Ergostreolbiosynthese im Rahmen des Metabolic Engineering liefern. Weiterhin soll der dem Ergosterolbiosyntheseweg sehr ähnliche Cholesterolbiosyntheseweg in humanen Fibroblasten mit der gleichen Methodik der Stoffflussanalyse kinetisch beschrieben und eine Aussage darüber getroffen werden, wie ähnlich die beiden Synthesewege auf Umgebungsänderungen reagieren. Gleichzeitig sollen daher aber auch die Grenzen der angewandten Methodik bei den verschiedenen Systemen Hefezellen und Fibroblasten bewertet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen