Optimierung einer mikrobiellen Transglutaminase

Enzyme sind wichtige Werkzeuge der Biotechnologie. Sie sind aus vielen Bereichen der Industrie nicht mehr wegzudenken. Als Biokatalysatoren beschleunigen sie Reaktionen, erledigen in einem Schritt komplizierte Umwandlungen oder führen zu völlig neuen Produkten. Durch Protein-Engineering werden heute Enzyme gezielt optimiert, um sie leistungsfähiger zu machen. Die mikrobielle Transglutaminase (MTG) ist ein Enzym aus der Klasse der Transferasen, das in der Lage ist, Proteine kovalent zu verknüpfen. Sie findet hauptsächlich in der Lebensmittelindustrie Anwendung, wird aber auch für eine Immobilisierung anderer Enzyme eingesetzt, sowie bei der Produktion abbaubarer Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen. Dieses Buch behandelt die lösliche rekombinante Expression der Pro-Form der MTG, die Aktivierung durch geignete Proteasen sowie die Optimierung der Thermostabilität. Durch zufällige Mutagenese wurden 5500 Varianten erzeugt und in einem Screeningverfahren untersucht. Dabei wurden sowohl thermostabile als auch hitzeempfindliche Varianten identifiziert. Anhand dieses aktuellen Beispiels lässt sich Protein-Engineering von der Expression bis zur Optimierung einfach nachvollziehen.