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Publication Type: search.filters.UBSTyp.DissertationInstitute: search.filters.UBSInstitut.Institut für Technische BiochemieStart date: 2010End date: 2017Subject: search.filters.subject.570

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    Enzymatic asymmetric dihydroxylation of alkenes
    (2016) Gally, Christine; Hauer, Bernhard (Prof. Dr.)
    The introduction of chirality into C=C double bonds is of special interest in organic synthesis. In particular, the catalytic asymmetric dihydroxylation (AD) of alkenes has attracted considerable attention due to the facile transformation of the chiral diol products into valuable derivatives. By chemical means, the metal-catalyzed AD of olefins provides both stereo- and regiospecific cis-diol moieties. Next to their toxicity, however, these metal catalysts can also lead to byproduct formation as a result of oxidative fission. In nature, Rieske non-heme iron oxygenases (ROs) represent promising biocatalysts for this reaction since they are the only enzymes known to catalyze the stereoselective formation of vicinal cis-diols in one step. ROs are key enzymes in the degradation of aromatic hydrocarbons and can target a wide variety of different arenes. Despite their broad substrate scope, limited data is available for the conversion of unnatural substrates by this class of enzymes. To explore their potential for alkene oxidation, three ROs were tested for the oxyfunctionalization of a set of structurally diverse olefins including linear and cyclic arene-substituted alkenes, cycloalkenes as well as several terpenes. Naphthalene- (NDO), benzene- (BDO) and cumene dioxygenases (CDO) from different Pseudomonas strains where selected as they are amongst the RO enzymes that have already been reported to catalyze the oxidation of a small number of olefins. The majority of compounds from the selected substrate panel could be converted by NDO, BDO or CDO and products were either isolated and identified by NMR analysis or using the authentic standards. Dependent on the substrate, allylic monohydroxylation was found in addition to the corresponding diol products, a reaction which is chemically still most reliably achieved by the use of SeO2 in stoichiometric amounts. However, having been evolved for the dihydroxylation of aromatic compounds, wild type ROs displayed low conversions (< 50%) and modest stereoselectivities (≤ 80% ee/de) for several of the tested olefins. To overcome these limitations, changes in the active site topology of RO catalysts were introduced. A single targeted point mutation that was identified based on sequence and structural comparisons with other members of the RO family proved to be sufficient to generate BDO and CDO variants displaying remarkable changes in regio- and stereoselectivity for various substrates. In particular biotransformations with CDO M232A gave excellent stereoselectivities (≥ 95% ee/de) and good activities (> 90%) also for linear alkenes, which have been reported to be challenging substrates for RO-catalyzed oxyfunctionalizations. Site-saturation mutagenesis at position 232 in CDO revealed a correlation between the steric demand of the amino acid side chain and its influence on regio- and/ or stereoselectivities for styrene and indene. While the wild type enzyme almost exclusively catalyzed the dihydroxylation of the aromatic ring, the regioselectivity was shifted with decreasing side chain size to the terminal vinyl group of styrene, yielding up to 96% of the alkene-1,2-diol. For cis-1,2-indandiol formation, enantiocomplementary enzymes could be generated, a fact further highlighting the importance of position 232 for the engineering of ROs. Moreover, site-saturation mutagenesis of additional residues in the substrate binding pocket of CDO (F278, I288, I336 and F378) identified further positions having an influence on selectivity and product formation for alkene oxidation. To proof the applicability of ROs for organic synthesis, semi-preparative scale biotransformations (70 mg) of selected substrates were performed with CDO M232A. Without further optimization of the reaction set-up, products were successfully isolated in > 30% yield. In addition, up-scaling of (R)-limonene hydroxylation to 4 L in a bioreactor with growing cells gave final isolated product titers of 0.4 g L-1 even though substrate volatility and product toxicity diminished the yield. In conclusion, these examples demonstrated that a single point mutation was sufficient to transform CDO wild type into an efficient catalyst, furthermore constituting the first example of the rational engineering of CDO and BDO enzymes for the oxyfunctionalization of a broad range of alkenes.
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    Systematische Analyse von familienspezifischen Proteindatenbanken für die biotechnologische Anwendung
    (2015) Fademrecht, Silvia; Pleiss, Jürgen (apl. Prof. Dr.)
    Enzyme sind hochspezialisierte Proteine, deren vielfältige Funktionen einen immer häufigeren Einsatz in industriellen Anwendungen erlauben. Enzymbasierte Prozesse sind wegen den milden Reaktionsbedingungen, unter denen sie stattfinden, meistens deutlich umweltschonender als vergleichbare chemische Methoden. Das Potential von Enzymen für biotechnologische Anwendungen ist demnach groß. Trotzdem werden sie bislang verhältnismäßig selten industriell eingesetzt. Gründe hierfür sind die häufig geringe katalytische Aktivität, ungenügende Substratspezifität für nicht-natürliche Substrate sowie Stereoselektivität oder eine unzureichende Stabilität unter den benötigten Prozessbedingungen. Zwei Strategie werden weitläufig benutzt, um diese Limitationen zu umgehen: i) die Suche nach neuen Enzymen mit besseren Eigenschaften oder ii) die Verbesserung bekannter Biokatalysatoren durch protein engineering. Für beide Ansätze ist ein umfassendes Verständnis der Sequenz-Struktur-Funktions-Beziehung nötig, welches mit Hilfe von familienspezifischen Proteindatenbanken generiert werden kann. Ziel dieser Doktorarbeit war es, den Nutzen solcher Datenbanken für biotechnologische Anwendungen zu demonstrieren. Hierfür wurden exemplarisch die drei biotechnologisch interessanten Proteinfamilien der Triterpen-Zyklasen (TTC), der Imin-Reduktasen (IRED) und der Multikupfer-Oxidasen (MCO) gewählt. Die TTCs katalysieren die Polyzyklisierung linearer Terpene, wodurch sie großes Potential für die Herstellung von Duft- und Geschmacksstoffen, Bakteriziden, Fungiziden sowie Pharmazeutika aufweisen. IREDs hingegen zeichnen sich durch die hohe Stereoselektivität und katalytische Aktivität bei der Reduktion von Iminen zu chiralen Aminen aus, was sie besonders interessant für die Produktion verschiedener pharmazeutischer Stoffe, Agrochemikalien und weiterer Spezialchemikalien macht. Ebenfalls biotechnologisch interessant sind MCOs, welche die Oxidation vielfältiger Substrate bei gleichzeitiger Reduktion von molekularem Sauerstoff katalysieren. Im Rahmen dieser Arbeit wurden familienspezifische Proteindatenbanken für diese Familien entwickelt, welche als Basis für die Auswahl neuer Enzyme und für die Identifikation von strukturell und funktionell wichtigen Positionen, mit dem Ziel Biokatalysatoren zu optimieren, dienen. Die in der Triterpene Cyclase Engineering Database (www.TTCED.BioCatNet.de) enthaltenen Sequenzen wurden auf konservierte Positionen hin untersucht. Die Ergebnisse dieser Analyse wurden mit Informationen aus allen bislang untersuchten TTC-Mutanten kombiniert, wodurch schematische Modelle der Squalen-Hopen- und der Oxidosqualen-Zyklase Bindetaschen entworfen werden können. Diese können als Werkzeug zur Vorhersage der Produktspezifität von TTC-Varianten genutzt werden und unterstützen somit weiteres protein engineering. Des Weiteren konnten die Ergebnisse der Konservierungsanalyse genutzt werden, um die Grundlage der in der β-Domäne der TTCs beobachteten Symmetrie zu erklären. Die Imine Reductase Engineering Database (www.IRED.BioCatNet.de) wurde entwickelt um als Werkzeug zur Vorhersage der Stereoselektivität von IREDs und zur Navigation innerhalb der Proteinfamilie zu dienen. Die Vorhersage wurde durch die Auswahl von drei neuen IREDs überprüft, wodurch die Anzahl der bis zu dem Zeitpunkt biochemisch charakterisierten IREDs verdoppelt werden konnte. Um die molekulare Grundlage der Stereoselektivität in diesen Enzymen besser zu verstehen, wurden superfamilienspezifische Konservierungen untersucht. Dadurch konnten zwei Positionen identifiziert wurden, welche sich in allen bislang bekannten R- und S-selektiven IREDs unterscheiden. Durch den Vergleich mit den verwandten β-Hydroxysäure-Dehydrogenasen konnten zudem die Unterschiede in der Substratspezifität erklärt und IRED-spezifische Sequenzmotive, für die cofaktorbindende und katalytische Region, entworfen werden. Diese Sequenzmotive können genutzt werden, um putative IREDs zu identifizieren, wodurch über 1.400 Sequenzen in die Imine Reductase Engineering Database aufgenommen werden konnten. Die bereits zuvor entstandene Laccase and Multicopper Oxidase Engineering Database (www.LccED.BioCatNet.de) wurde im Rahmen dieser Arbeit um MCOs mit zwei und sechs Domänen erweitert. Um trotz großer Vielfalt und der sich unterscheidenden Anzahl an Domänen eine systematische Analyse dieser Proteinfamilie zu ermöglichen, wurde eine domänenbasierte Standardnummerierung für MCOs entwickelt. Dadurch konnten die verschiedenen Domänen eindeutig innerhalb der Sequenzen identifiziert und verglichen werden. Um den modularen Aufbau der MCOs besser zu verstehen, wurden schematische Modelle der Domänenanordnung entworfen. Des Weiteren wurden die substratbindenden loops untersucht, was die Grundlage für weitere Untersuchungen der Substratspezifität dieser interessanten Enzymfamilie bildet.
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    Metabolismus nicht-physiologischer Substrate in Mikroorganismen
    (2016) Reznicek, Ondrej; Hauer, Bernhard (Prof. Dr.)
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    Systematic analysis of the sequence-structure-function relationships of thiamine diphosphate-dependent enzymes
    (2015) Vogel, Constantin; Pleiss, Jürgen (Prof. Dr.)
    Thiamine diphosphate (ThDP)-dependent enzymes form a vast and diverse protein family, both in the sequence space and in their functional potential. Of particular interest are the enantioselective C-C bond forming and cleavage reactions catalyzed by those enzymes. In these reaction, different ThDP-dependent enzymes provide distinct enantio- and chemoselectivities with often narrow substrate and product ranges. This specificity, which is beneficial for the enantiopure synthesis of fine chemicals like 2-hydroxy ketones, limits the scope of accessible products. Investigations of crystal structures of different ThDP-dependent decarboxylases revealed steric properties in the active sites of those enzymes to control the enantio- and chemoselectivity (S-pocket and donor-acceptor concept). Subsequent application of those concepts by modulation of the steric properties of enzymes’ active sites enabled rational engineering of biocatalysts with desired, but often only moderate, non-physiological enantioselectivities. The major objective of this thesis was to systematically analyze the sequences and structures of this enzyme family and to elucidate the relationships between sequence, structure and function. Detailed understanding of those relationships is pivotal for rational engineering and therefore necessary for the design of biocatalysts with desired selectivities. As compared to the enormous size of this enzyme family only a small number of representatives were experimentally characterized. Even less ThDP-dependent enzymes were modified by mutations in order to analyze effects of distinct amino acid residues and still less were structurally determined. Since the systematic analysis of the sequence-structure-function relationships requires information on the structure and function of a major fraction of family members, methods were developed and applied to increase the amount of available structure and function information. By making use of homology modeling, putative atom coordinates for enzymes lacking experimentally determined structure information were predicted. In addition, by development of a new database system that combines sequence, structure and function information, the acquisition of accurate and comparable biochemical data unambiguously linked to the biocatalysts’ amino acid sequences was enabled. Comparability of biochemical data and deduction of functional roles of certain residues requires comparable biochemical data on the one hand and methods to compare residues from different enzymes on the other hand. Introduction of standard numbering schemes for ThDP-dependent enzymes facilitated fast and accurate comparison of structurally equivalent positions without the need for structure information. The findings derived from those analyses accelerated the engineering of enzymes with desired enantio- and chemoselectivities and inter alia enabled the enzymatic, direct asymmetric synthesis of (S)-benzoins with excellent ees.
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    Biotechnologische Herstellung von Octan- und 8-Hydroxyoctansäure mit Escherichia coli
    (2016) Kirtz, Marko; Hauer, Bernhard (Prof. Dr.)
    In den letzten 20 Jahren rückt die Entwicklung biotechnologischer Prozesse zur Produktion von Diesel- und Benzinersatzstoffen immer mehr in den Fokus von Forschung und öffentlichem Interesse. Durch die Verknappung der Erdölressourcen[1], die negativen Auswirkungen der extensiven Nutzung dieser Ressourcen auf die Umwelt und nicht zuletzt das stetig wachsende Umweltbewusstsein der Bevölkerung in Industrieländern, wurden Prozesse gefordert, die auf regenerierbaren Ressourcen basieren, somit den permanent in Richtung Atmosphäre gerichteten CO2-Fluss eingrenzen und zudem die Kostenexplosion für Kraftstoffe eindämmen. Jedoch ist nicht nur der weltweite Transportsektor von Erdöl und seinen weiterverarbeiteten Produkten abhängig, auch die produzierende chemische Industrie bezieht einen Großteil ihrer Grundstoffe aus dem „schwarzen Gold“[2,3,4,5]. Hier gilt es, effektive alternative Prozesse zu entwickeln, die zum Großziel einer „grünen Chemie“ beitragen und von der Abhängigkeit von Erdöl losgelöst sind. Diese Arbeit hatte das Ziel durch die Realisierung eines mikrobiellen Produktionsprozesses von mittelkettigen Fett- und ω-Hydroxyfettsäuren einen Beitrag zum Ziel der sog. „grünen Chemie“ zu leisten. Die wirtschaftliche und damit einhergehend umweltschutztechnische Relevanz von Fettsäuren und ihren terminal hydroxylierten Derivaten spiegelt sich in der großen Vielfalt an Produkten, deren Grundbausteine sie bilden, wider. Zum Einsatz kam hier das Bakterium Escherichia coli, für welches bereits in vergangenen Studien Strategien entwickelt worden waren, um beispielsweise (Hemi-)Cellulosen für den Aufbau von eigener Biomasse verwerten zu können[6]. Daher ist es für einen Ansatz, der auf regenerierbaren Ressourcen beruhen soll, bestens geeignet. Um mit diesem Bakterium in einem Produktionsprozess Fettsäuren zu generieren, musste seine native Fettsäurebiosynthese zu einer Überproduktion der gewünschten Fettsäure angeregt werden. Dazu wurde die pflanzliche Thioesterase FatB2 aus Cuphea hookeriana[7] in einer β-oxidationsdefizienten Zelle überexprimiert, um sowohl die Fettsäuresynthese zu deregulieren als auch gleichzeitig die Länge des Produktes zu bestimmen. Nach einer N-terminalen Fusion des Enzyms mit dem Thioredoxin-1-Anhang trxA und einigen Optimierungen des Produktionsprozesses, konnten mit diesem System in 24 h etwa 330 mg/L der für die Zellen toxischen Fettsäure Octansäure in einem Bioreaktor-fed batch-Verfahren hergestellt werden. Um aus dieser Fettsäure ihr ω-hydroxyliertes Derivat zu formen, wurde in den Produktionsstamm zusätzlich ein Monooxygenase-Fusionsprotein eingebracht, das bereits aus früheren Arbeiten des ITBs hervorging[8,9]. Das Fusionsprotein von CYP153A aus Marinobacter aquaeolei mit der Reduktasedomäne CPR von CYP102A1 aus Bacillus megaterium ist in der Lage sich selbst mit Reduktionsäquivalenten zu versorgen ohne dabei auf die Hilfe einer zusätzlichen Reduktase angewiesen zu sein. Die in dieser Arbeit verwendete Mutante G307A ist zudem gegenüber Octansäure um das 20-fache aktiver als es die Wildtypform ist[9]. Diese Enzymmutante wurde in vier unterschiedlichen Ansätzen mit dem octansäureproduzierenden Bakterienstamm kombiniert. So konnte letztlich in einem Einzellsystem mit paralleler Expression der Thioesterase sowie der Monooxygenase in 20 h ein 8-Hydroxyoctansäure-Titer von etwa 230 µM erreicht werden, was umgerechnet 40 mg/L entspricht. Nachdem der erfolgreiche konzeptionelle Beweis für dieses Produktionssystem erbracht war, sollte ein ungerichtetes Mutageneseverfahren angewendet werden, um die Möglichkeit das Endprodukt nach Wunsch in seiner Länge variieren zu können, zu erhalten. Das Verfahren sollte gentechnisch veränderte Thioesterase-Varianten generieren, die verglichen zum eingesetzten Wildtypenzym eine erhöhte Aktivität gegen kürzere oder längere Fettsäuren als Octansäure aufwiesen. Für ein hierzu benötigtes high throughput screening-Verfahren sollten im Rahmen dieser Arbeit die Grundlagen erarbeitet werden. Getestet wurden dabei verschiedene Methoden des screenings sowohl auf Agarplatten und in Flüssigmedium, so beispielsweise die extrazelluläre Präsentation des Enzyms auf Hefezelloberflächen[10], als auch die Möglichkeit eines screenings mittels aufgereinigtem Enzym.
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    Vorhersage struktureller und biochemischer Eigenschaften von Cytochrom P450-Monooxygenasen und Laccasen
    (2010) Sirim, Demetgül; Pleiss, Jürgen (Prof. Dr.)
    Durch die systematische Analyse von Proteinfamilien sollten familienspezifische Eigenschaften untersucht und erklärt werden. Die Sammlung der relevanten Daten aus den verfügbaren online-Ressourcen in einem konsistenten, nichtredundanten Datenbanksystem ermöglichte erst eine solche Analyse in sinnvollem Umfang. Daher wurden für die beiden industriell relevanten Enzymklassen Cytochrom P450-Monooxygenasen und Laccasen Proteinfamiliendatenbanken etabliert. Basierend auf der sinnvollen Einteilung in Unterfamilien, umfangreichen Annotationen und systematischen Analysen dieser Datenbanken, die sowohl Sequenz und Struktur umfassten, konnten strukturelle und biochemische Eigenschaften beschrieben werden. Die erlangten Erkenntnisse wurden zur Vorhersage derselben Eigenschaften in noch nicht kristallisierten Proteinen verwendet. Des Weiteren konnten experimentelle Phänomene durch die einfache Modellierung biochemischer Eigenschaften beschrieben werden.
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    Development of highly efficient CYP153A-catalysed terminal hydroxylation of fatty acids
    (2016) Notonier, Sandra; Hauer, Bernhard (Prof.Dr.)
    Terminally hydroxylated fatty acids (omega-OHFA) are of great interest to industry: in the area of high end polymers, in fine chemicals, in the cosmetic and fragrance industry. The activation and oxidation of C-H bonds, is however still chemically challenging. It requires rough conditions, high pressure, high temperature and the processes still suffer from poor selectivity. Alternatively, the functionalization of carbon atoms can be achieved by using versatile cytochrome P450 monooxygenases with high regio- and stereoselectivity (P450s or CYPs). These heme containing proteins can be found in many organisms, they are involved in a diverse range of reactions and they are able to catalyse the conversion of a large panel of substrates. CYP153A from Marinobacter aquaeolei (CYP153AM.aq.) constitutes a promising catalyst for the oxidation of non-activated carbon atoms due to its high regioselectivity in the hydroxylation of different small to medium chain alkanes, fatty acids and primary alcohols as well as its efficient expression in Escherichia. coli at high yields. For bacterial whole-cell applications, the enzyme was further engineered as a protein chimera by fusing the reductase domain of P450BM3, from Bacillus megaterium, to the heme domain of CYP153AM.aq. (CYP153AM.aq.-CPRBM3). The mutant G307A (position located in the binding pocket) was further identified as improved variant towards medium chain-length fatty acids regarding activity, regioselectivity and coupling efficiency. To perform efficient whole-cell biotransformations and therefore to increase the yield of bioconversion of fatty acids into omega-OHFA, the system requires the identification of present bottlenecks. The approaches to characterize and to optimise the up-scaling process involved testing different feeding strategies, evaluation of substrate/product inhibition, transport limitations estimation, cofactor availability evaluation and biocatalyst stability investigations. Such limitations often associated to the P450 biocatalysts and/or related to whole-cell biotransformations were evaluated in this study, using the fusion constructs CYP153AM.aq.-CPRBM3 towards the model substrate dodecanoic acid (C12:0) in vitro and in vivo. Strategies to overcome existing bottlenecks regarding low activity involved the generation of mutant libraries to screen and to characterize improved versions of the current chimera biocatalyst. In parallel to the mutant libraries generation, a whole-cell colorimetric assay was also established.
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    Studies on variable surface loop regions of the ene reductase NCR from Zymomonas mobilis
    (2014) Reich, Sabrina; Hauer, Bernhard (Prof. Dr.)
    The present work deals with the flavin-dependent ene reductases from the Old Yellow Enzyme family which catalyze a trans-hydrogenation of activated C=C double bonds with absolute stereospecificity due to the architecture of their active site. All family members possess as a structural backbone a barrel made of eight parallel beta-sheets, which are connected by loops with eight surrounding alpha-helices. Despite great structural and sequential similarities, the individual family members demonstrate significant differences in substrate specificity, thermostability and enantioselectivity. This fact leads to the question where the source of these different preferences of the individual ene reductases comes from. Comparing the amino acid composition as well as the spatial arrangement of the various family members, it is noticeable that the differences between these enzymes are located especially in so-called flexible beta/alpha loop regions on the surface of the catalytic interface. The central question of this work is the influence of these surface loop regions on enzyme´s properties and the evolutionary relationship and development of such loop regions within this enzyme family. In the first approach four beta/alpha loop regions between five selected ene reductases were shuffled by using the semi-rational Golden Gate Shuffling method. Based on a developed photometric activity assay, a total of five loop shuffling variants were selected for the characterization of the substrate spectrum. This characterization has shown that the random simultaneous shuffling of up to four surface loop regions resulted in enzyme variants demonstrating compared to wild type NCR an increased reduction activity towards standard substrates. In the second approach the family of the Old Yellow Enzymes was divided into five homologous subfamilies by using phylogenetic analysis based on the overall sequence identity. One of these subfamilies was investigated in more detail with regard on the occurrence, as well as the evolutionary relationship of surface loops. For this purpose two surface loops, Loop A and Loop B, in three different ene reductases were defined by a sequence-based secondary structure prediction. The generation of Hidden Markov loop profiles led to the conclusion that beta/alpha surface loops are composed of conserved, as well as variable amino acid positions and that individual family members can be assigned to certain loop profiles. Additionally to that Hidden Markov loop profiles pointed out that the presence of a common loop region at two different ene reductases is not depending on the overall sequence identity. Two widely related family members could exhibit the same loop profile. In the third approach the question, whether the loop length and/or the amino acid composition of a loop area possess a significant influence on the properties of an enzyme was addressed by the development of a rational loop design method. Therefore, a total of seven loop variants of the two structurally defined loop regions A and B of NCR from Z. mobilis were designed. The crystal structure determination of one of the loop grafting variants revealed that the exchange of loop regions led to changes that affect the complete enzyme structure. Furthermore, it was shown by the seven rational variants that both, the amino acid composition as well as the loop length of surface loops of TIM barrel proteins possess a significant effect on the properties of an enzyme. Thus, in contrast to Loop B changes in the Loop A region in length or amino acid composition led to a decreased stability of the enzyme. Additionally, it could be shown that it was possible to transfer properties of one enzyme to another by the grafting of surface loop regions, for example the cis/trans substrate specificity. In summary, the present work could demonstrate that TIM barrel based enzymes are able to tolerate large structural as well as sequential alterations within their surface loops without losing their catalytic activity. Based on the results obtained within this thesis it could be concluded that beta/alpha surface loop regions of Old Yellow Enzymes are representing "Enzyme Modifying Elements" that possess a significant influence on the properties of the entire enzyme. Furthermore, it was also shown for the first time that surface loops can be assigned to specific loop profiles consisting of conserved and variable regions. Based on the acquired understanding of the influence of loop regions on enzyme properties, it should in the near future be possible to create a tailor-made reductase with desired properties by rational loop design.
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    Enzymes, substrates and ionic liquids as a triad for potential development of efficient industrial processes
    (2017) Antonovici, Mihaela Maria; Hauer, Bernhard (Prof. Dr.)
    The present work is focused on technological solutions for enzymatic reactions in an industrial context with the support of ionic liquids in combination with organic solvents. Ionic liquids stand out for their unique physical-chemical properties that drive a large number of applications in different fields such as synthesis, catalysis, electrochemistry and nanotechnology. Their successful entrance in the enzymatic catalysis arena at the beginning of 2000, showed their potential as reaction medium. For several reactions the organic solvents were successfully replaced by pure ionic liquids generating higher yields and in some cases with proven increased enzymatic stability. This represents the starting point of the project that extended the usage of the ionic liquids for enzyme catalyzed reactions to biphasic systems, for possible new technological solutions, having SILP technologies as a model. The desired reaction takes place at the interface between an ionic liquid and an organic solvent as an immiscible mixture, being catalyzed by lipases, known to be active at the contact phase. The aim is to optimize the reaction system to favor the formation of the product mainly in the organic phase, in an attempt to avoid tedious separation steps, considered in many industrial processes as a bottle neck. The migration towards a particular phase is based on the partition of the compound of interest between the two corresponding solvents. Combination of several ionic liquids with organic solvents characterized by different polarities were set for analyzing the behavior of the substrates as well as for the products.