Mikael ”trimmar” jästceller försäkrare läkemedelsframställning
Kan man ”trimma” vanlig bagerijäst så att den framställer läkemedelskomponenter i hög takt? Kan man samtidigt automatiskt slippa alla ”felvända” molekyler av den typ som vållade Neurosedynskandalen på 1960-talet?
Ja det kan man. Och så kan man – i populära ordalag – beskriva ämnet för Mikael Katz´ forskning vid LTH, Lunds Tekniska Högskola.
Det finns alltså ett samband med årets Nobelpris i kemi. Pristagarna Knowles, Noyori och Sharpless har lagt grunden till konsten att endast tillverka den ena av två kemiska spegelbilder.
Mikael Katz arbetar med hur man kan använda jäst för att åstadkomma det samma, d v s stereoselektiv reduktion, alltså en process med enbart den önskade spegelbildsmolekylen som
slutprodukt.
Mikael forskar om enzymer i jästcellen. Hans arbete går ut på att förstå vilka enzymer som är inblandade i reduktionen av diketoner. Man vet att jäst enbart gör s k kirala reduktioner, d v s bildar stereospecifika molekyler av bara den ena spegelvändningen – jämförbart med enbart högerhänder (kiral kommer från ett grekiskt ord för hand). Den eventuellt skadliga varianten kan undvikas helt så läkemedelsföretaget slipper rena bort dessa. Det gäller att ta reda på vilka
enzymer (reduktaser) som är ansvariga för detta.
Hittills har man hittat ett 50-tal kandidater. När man vet vilket det är kan man med genteknik öka kvantiteterna av detta enzym – och därmed jästcellens produktivitet. Eftersom
jästens hela genom är känt kan man systematiskt hitta rätt gen för varje diketon.
Reduktionen innebär att jästen tillsätter väte till diketonen. Det finns bara några molekyltyper som transporterar väte i jäst. Mikael har kunnat visa att hans enzym uteslutande använder en molekyl som kallas NADPH. Kan man då slussa metabolismen till större produktion av NADPH ökar jästens effektivitet vid reduktionen. Detta försöker man också göra med genteknik.
– I reduktasets aktiva säte passar bara vissa molekyler in. Vi lurar den att släppa in syntetiskt framställda ämnen. De passar in på ena sidan men inte på den andra, förklarar Mikael.
I projektet har man också gjort en kemisk katalysator, ett syntetiskt reduktas, som ersätter jästen vid stereoselektiva reduktioner. På så sätt skulle man kunna reducera molekyler som inte jästcellen kan hantera.
Mikael Katz började projektet när han gjorde sitt examensarbete hösten 1999. Sedan har han fortsatt som doktorand på Avdelningen för Teknisk Mikrobiologi vid LTH. Professor Bärbel Hahn Hägerdal och dr Marie Francoise Gorwa-Grauslund är hans handledare. Han samarbetar också med doktoranden Ian Sarvary och dennes handledare, professor Torbjörn Frejd, organisk kemi 1.De undersöker de molekyler som bildas vid reduktionerna i jäst och tillverkningen av syntetiska reduktaser medan Mikael arbetar med jästen och dess enzymer.
Projektet finansieras av Vinnova, TFR och Carl Trygger Foundation.
Mikael Katz deltar som LTH:s representant på Biotechmässan i Älvsjö 28-29 november. Han kan nås på tel: 046-222 83 28, 0702-403336, epost: Michael.Katz@tmb.lth.se
Bärbel Hahn Hägerdahl på tel: 046-222 84 28, epost: Barbel.Hahn-Hagerdal@tmb.lth.se
