Promotie H. Pramastya

Engineering Bacillus subtilis for Production of Antimalaria Artemisinin and Anticancer Paclitaxel Precursors

Verbeterde productie terpenoïden door Bacillus subtilis

Terpenoïde zijn natuurlijke producten met uiteenlopende toepasbaarheid in de voedingsmiddelen-, cosmetica- en farmaceutische industrie. Onder hen behoren het antimalariamiddel Artemisinine en de antikanker middel Paclitaxel. Het onderzoek van Hegar Pramastya is gericht op het aanpassen van Bacillus subtilis, een grampositieve bacterie, voor het produceren van grote hoeveelheden amorphadiene en taxadiene, de precursor voor respectievelijk het antimalariamiddel artemisine en het antikankermiddel paclitaxel.

Door zijn algemeen erkende status als veilige bacterie kan B. subtilis een betere economische gastheer zijn voor de productie. De bacterie beschikt zelf over een endogene MEP-route om voorlopers van terpenoïden te produceren, maar dit is nog ontoereikend voor het genereren van een hoog gehalte aan terpenoïden. Pramastya verbeterde de productie van terpenoïden door de endogene route op een stabiele manier te reguleren. Een stabiele synthetische cluster van genen van de route werd gebruikt om een hoge titer van drie verschillende terpenoïden te produceren, waaronder taxadieen en amorphadieen. De genetische manipulatie omvatte inderdaad de heterologe expressie van terpeen synthase als het stroomwaartse enzym in de terpenoïden biosynthetische route. Andere maatregelen, waaronder eiwitfusie die leidt tot hogere expressie van amorphadiene synthase en mediumoptimalisatie, werden gebruikt. Uiteindelijk werd, als proof of concept, een alternatieve heterologe MVA-route ontwikkeld en tot expressie gebracht, die meer precursors leverde voor een hogere amorphadien productie. De in het proefschrift getoonde multi-benadering zou toepasbaar zijn om een aanzienlijke opbrengst aan terpenoïde te produceren, niet alleen amorphadieen en taxadieen.

Promotores: Prof.dr. W.J. Quax