DBG · Nachwuchsförderung

Vincent Kaltenbach (Universität Münster)

Vincent Kaltenbach erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Münster im Jahr 2024 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft für die Arbeit:

Untersuchung der Familie der Oxidosqualenzyklasen aus Arabidopsis thaliana

Oxidosqualenzyklasen aus Arabidopsis thaliana sind alle an Lipid Droplets lokalisiert, was ein vielversprechendes Ziel für eine biotechnologisch optimierte Terpenproduktion und -speicherung darstellen könnte.

Pflanzliche Terpene übernehmen nicht nur natürlicherweise wichtige Funktionen, sondern bieten auch ein großes Potenzial für technische Anwendungen in verschiedenen Bereichen. Ihre komplexe Zyklisierung erfolgt durch die Familie der Oxidosqualenzyklasen (OSC), die von einem einzigen strukturellen Vorläufer ausgehen. Die Kandidaten wurden zunächst bioinformatisch auf ihre strukturellen und biophysikalischen Eigenschaften untersucht. Anschließend wurde die subzelluläre Lokalisation mikroskopisch aufgeklärt und transient die Produktion ihrer spezifischen Produkte aufgezeigt. Alle OSCs zeigten eine übereinstimmende hydrophobe Region auf der Oberfläche. Mikroskopisch konnte eine übereinstimmende Lipid Droplet-assoziierte Lokalisation nachgewiesen werden. Durch Expression, allein oder mit geschwindigkeitsbestimmenden Vorläuferenzymen, konnte die Produktion von Triterpenen in substanziellen Mengen nachgewiesen werden. Ein besseres Verständnis ihrer Struktur, Lokalisation und Produktion könnte zu weiterführenden Ansätzen führen, um die Ausbeute biotechnologisch noch weiter zu steigern.

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Vincent Kaltenbach fertigte die Arbeit am Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Till Ischebeck an.

AlphaFold 3D-Modelle der Oxidosqualenzyklasen von A. thaliana, eingefärbt entsprechend der Hydrophobizität ihrer Aminosäurereste. Aufnahmen und (c): Vincent Kaltenbach
Terpenextraktionsphase nach methanolischer Verseifung (gelbe Fraktion), die von transienter Enzymexpression in Tabakblättern stammt, um die Gesamtmenge der veresterten Sterole und Triterpene zu ermitteln. Foto: Vincent Kaltenbach