Institut für Systembiotechnologie

Zellfabrik Corynebacterium glutamicum

Das Bodenbakterium Corynebacterium glutamicum wird für die industrielle Herstellung von Produkten im Wert von jährlich mehreren Milliarden Euro eingesetzt. Mit einem Weltmarkt von etwa 1,5 Millionen Tonnen pro Jahr stellt L-Lysin eines der wichtigsten industriellen Produkte dar. Es wird aufgrund seiner positiven Eigenschaften hauptsächlich als Zusatzstoff in der tierischen und menschlichen Ernährung eingesetzt. Durch gezielte gentechnische Modifikation kann C. glutamicum mittlerweile z.B. auch die Schutzsubstanz Ectoin oder den Polymerbaustein Diaminopentan synthetisieren und hat durch seine breite Produktpalette weltweit enorm an Bedeutung gewonnen. Unsere Arbeiten zielen auf eine maßgeschneiderte Optimierung von C. glutamicum für die industrielle Produktion von Chemikalien ab: mit neuen Methoden der Systembiotechnologie und der Synthetischen Biotechnologie erzeugen wir verbesserte Produktionsorganismen der nächsten Generation.

 

  • Systembiologie von C. glutamicum durch 13C-Fluxomics, Metabolomics, Transcriptomics
  • In-silico Pathway-Design
  • Rationales Design von Produktionsstämmen zur Steigerung der Produktionsleistungen und zur Synthese neuer Wertprodukte
  • Nachhaltige Herstellung biobasierter Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen

Publikationen

Gießelmann, G, Dietrich, D, Jungmann, L, Kohlstedt, M, Jeon, EJ, Yim, SS, Sommer, F, Zimmer, D, Mühlhaus, T, Schroda, M, Jeong, KJ, Becker, J, Wittmann, C (2019) Metabolic engineering of Corynebacterium glutamicum for high-level ectoine production – design, combinatorial assembly and implementation of a transcriptionally balanced heterologous ectoine pathway. Biotechnol. J. 14:e1800417. Link.

Becker, J, Rohles, CM, Wittmann, C (2018) Metabolically engineered Corynebacterium glutamicum for bio-based production of chemicals, fuels, materials, and healthcare products. Metab. Eng. 50:122-141. Link.

Hoffmann, SL, Jungmann, L, Schiefelbein, S, Peyriga, L, Cahoreau, E, Portais, JC, Becker, J, Wittmann, C (2018) Lysine production from the sugar alcohol mannitol: Design of the cell factory Corynebacterium glutamicum SEA-3 through integrated analysis and engineering of metabolic pathway fluxes. Metab. Eng. 47:475-487. Link.

Becker J, Zelder O, Häfner S, Schröder H, Wittmann C (2011) From zero to hero - design-based systems metabolic engineering of Corynebacterium glutamicum for L-lysine production. Metab. Eng. 13:159-168. Link.