Autodisplay von Cellulasen auf Pseudomonas putida, Zymobacter palmae und Zymomonas mobilis

Cellulose stellt den vielversprechendsten Rohstoff für zukünftige Biokraftstoffe der zweiten Generation dar. Sie ist die auf der Erde am häufigsten vorkommende Form von Biomasse und wird als Hauptbestandteil der pflanzlichen Zellwand in nahezu unbegrenzter Menge gebildet. Bislang gibt es jedoch kein industriell etabliertes Verfahren zur effizienten Umwandlung cellulosehaltiger Biomasse zu Kraftstoffen. Ein Hauptproblem liegt dabei in der Produktion und Anwendung der für den Abbau von Cellulose benötigten Enzyme (Cellulasen). In dieser Arbeit wurde Autodisplay, eine Technik zur Oberflächenpräsentation von Enzymen auf Gram-negativen Bakterien, von dem vorwiegend genutzten Wirtsorganismus E. coli auf die ethanologenen Bakterien Z. palmae und Z. mobilis übertragen. Es wurde außerdem gezeigt, dass die drei für den Abbau von Cellulose notwendigen Vertreter der Cellulasen mit Autodisplay funktional oberflächenpräsentiert werden können. Das eröffnet die Möglichkeit der Nutzung dieser Bakterien als Ganzzell-Katalysatoren für den Abbau von Cellulose und der simultanen Umsetzung der entstehenden Glukose zu Ethanol. Darüber hinaus wurde mit P. putida als Wirtsorganismus eine neue Anwendungsmöglichkeit von oberflächenpräsentierten Cellulasen zur Gewinnung von Glukose aufgezeigt.