Heterologe Expression eines von Galleria mellonella abgeleiteten antimikrobiellen Peptids (AMP) mittels insektenzellbasierter Expressionssysteme

Durch das zunehmende Auftreten von bakteriellen Resistenzen ist die Suche nach alternativen Wirkstoffen unerlässlich. In diesem Zusammenhang treten auch antibakterielle Peptide (AMPs) zunehmend in den Fokus. Speziell für die Synthese komplexer insektenassoziierter AMPs sind insektenzellbasierte Produktionssysteme wie beispielsweise das Baculovirus-Expressionsvektor-System (BEVS) und Drosophila Expressionssystem (DES) hervorragend geeignet. Im Rahmen der Arbeiten konnte die Produktion des aus Galleria mellonella stammenden antimikrobiellen Peptids Gloverin (GmGlv-GFP) signifikant gesteigert werden. Für die Synthese des GmGlv-GFP im mikroblasenbegasten 3 l Rührreaktor sind neben den spezifischen biologischen Parametern jedoch auch eine Reihe weiterer Aspekte zu berücksichtigen. So sind unter anderem die adäquate O2-Versorgung der Zellen sowie die hydrodynamischen Gegebenheiten ausschlaggebend für eine erfolgreiche Peptidsynthese. Zwecks einer Beschreibung der auftretenden hydrodynamischen Gegebenheiten konnten mittels eines Öl/Wasser-Modellsystems die turbulenzinduzierten Beanspruchungen für verschiedene Rührer im 3 l Reaktor charakterisiert werden. Zudem ist es mittels optischer Sensorsysteme gelungen das Verhalten von Mikrogasblasen im turbulenten Strömungsfeld mittels der Dimensionsanalyse zu modellieren. Dabei wurde unabhängig von der Rührerkonfiguration ein Anstieg der Sauterdurchmesser der Gasblasen mit steigendem Leistungseintrag festgestellt, was sich vermutlich auf eine Interaktion der Mikrogasblasen mit turbulenten Wirbeln und Strudeln zurückführen lässt. Schließlich ermöglichte eine detaillierte Charakterisierung der Prozesseinflüsse die Erstellung eines Konzepts zur ganzheitlichen Betrachtung der turbulenz- und gasblaseninduzierten Zellbeanspruchung.