DE10353548A1

DE10353548A1 - Enzymatisches Reaktionssystem

Info

Publication number: DE10353548A1
Application number: DE10353548A
Authority: DE
Inventors: Werner Dr. Hummel; Harald Dr. Gröger
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 2002-11-25
Filing date: 2003-11-14
Publication date: 2004-06-03
Also published as: WO2004048561A1; AU2003279389A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit einem Reaktionssystem, mit dem vorteilhaft Oxidationsreaktionen, ausgehend von Alkoholen, durchgeführt werden können. In dem Reaktionssystem werden chinoproteinabhängige Alkoholdehydrogenasen eingesetzt und es wird die Möglichkeit offenbart, anstatt der teuren Chinoproteine kostengünstige chinoide Systeme einsetzen zu können. DOLLAR A Gleichfalls wird ein Verfahren zur Herstellung enantiomerenangereicherter Verbindungen unter Verwendung des erfindungsgemäßen Reaktionssystems beansprucht. DOLLAR A Darüber hinaus sind auch der Stamm Pseudomonas PE1 (DSM 15146) und die hierin enthaltene Alkoholdehydrogenase mitumfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung ist auf ein enzymatisches Reaktionssystem gerichtet, welches zur Herstellung von enantiomer angereicherten Alkoholen, Ketonen, Aldehyden und Carbonsäuren ausgehend vom korrespondierenden racemischen, enantio- oder diastereomerenangereicherten oder prochiralen Alkohol benutzt werden kann. Gleichfalls behandelt diese Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der eben genannten enantiomerenangereicherten Substrate.
Enantiomerenangereicherte Alkohole, Aldehyde, Ketone oder Carbonsäuren sind wertvolle Precursor oder Intermediate, die in der großtechnischen Synthese zur Herstellung von bioaktiven Wirkstoffen. eingesetzt werden.
Neben den klassischen katalytisch arbeitenden Verfahren rücken in letzter Zeit immer mehr auch enzymatisch arbeitende Herstellprozesse für enantiomerenangereicherte Zwischen- oder Endprodukte in den Focus der synthetisch arbeitenden Chemiker. Ein Themengebiet der enzymatischen Katalyse befasst sich mit der Oxidation bzw. Reduktion von organischen Verbindungen wie Alkoholen, Aldehyden, Ketonen oder Carbonsäuren. Zu diesem Zweck werden u.a. sogenannte Alkoholdehydrogenasen herangezogen ( DE10218689 ).
Alkoholdehydrogenasen (ADHs) sind in die Klasse E.C. 1.1.1.1 eingeteilt und gehören damit zu den Oxidoreduktasen. Sie finden sich in einer Reihe von Organismen (Enzyme Catalysis in Organic Synthesis, Ed.: K. Drauz and H. Waldmann, 1995, VCH, Vol. II, 595ff). Interessant sind insbesondere "Breitband"-Enzyme, die stereoselektiv ein breites Spektrum an Substraten umsetzen. Die Herstellung von enantiomer angereicherten Alkoholen ausgehend von Ketonen oder racemischen Alkoholen kann z.B. nach unten dargestelltem Schema erfolgen ( DE10037101 ; als aktuelle, umfassende Übersicht zum Stand der Technik, siehe: W. Hummel, Adv. Biochem. Engineering / Biotechnology 1997, 58, 145–184).
Alle Redoxenzyme benötigen ein Coenzym (Cosubstrate), das in der Lage ist, Reduktionsäquivalente während der Redox-Reaktion zu übertragen. Seit langem bekannt sind die NAD(P)-abhängigen Dehydrogenasen (s.o.), deren Gleichgewichtslage die Bildung des reduzierten Produkts favorisiert und die FAD-abhängigen (Flavo-)Proteine, die oxidierend wirken. Für beide Gruppen sind zahlreiche präparative Anwendungen bekannt.
Eine kleinere Gruppe von Enzymen besitzt als Coenzym eine ortho-chinoide Verbindung wie Pyrrolochinolin-chinon (PQQ) (I), Tryptophan-tryptophan-Chinon (TTQ) (II) oder TOPA Chinon (TPQ) (III) und LTQ (IV) (Duine, J.A., J. Bioscience and Bioengineering 1999, 88, 231–236).
Wegen der Struktur dieser Coenzyme mit einer orthochinoiden Teilstruktur werden diese Enzym als Chinoproteine bezeichnet. Auch letztere favorisieren wie die Flavoproteine die Oxidationsrichtung. Präparative Anwendungen sind kaum bekannt, da PQQ als Coenzym wegen des sehr hohen Preises unattraktiv ist und keine Regenerierung des Coenzyms beschrieben ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher u.a die Angabe eines weiteren enzymatisch arbeitenden Reaktionssystems, welches in der Lage ist, achirale bzw. chirale, insbesondere enantiomerenangereicherte, Alkohole, Aldehyde, Ketone und Carbonsäuren ausgehend von einem Alkohol zu erzeugen. Insbesondere sollte dies unter ökonomisch wie ökologischer Sicht in besonderes vorteilhafter Art und Weise erfolgen.
Diese Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst. In Anspruch 1 wird das erfindungsgemäße Reaktionssystem vorgestellt. Die von Anspruch 1 abhängigen Unteransprüche 2 bis 5 stellen bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Reaktionssystems dar. Ansprüche 6 bis 10 beschreiben ein Verfahren zur Herstellung von enantiomerenangereicherten Alkoholen, während Anspruch 11 den neuen Organismus Pseudomonas PE1 (DSM 15146) schützt. Anspruch 12 bezieht sich auf die aus diesem Organismus stammende Alkoholdehydrogenase bzw. die sie codierende Nukleinsäuresequenz. Letztlich bezieht sich der Anspruch 13 auf bevorzugte Verwendungen der hier beanspruchten Alkoholdehydrogenase.
Dadurch, dass man ein enzymatisches Reaktionssystem aufweisend

i) eine chinoproteinabhängige Alkoholdehydrogenase,
ii) eine chinoide Verbindung befähigt zur Übertragung von Reduktionsäquivalenten

Vorzugsweise akzeptiert das Reaktionssystem primäre und sekundäre Alkohole, die beispielsweise als racemisches Gemisch vorliegen können oder, wenn weitere Stereozentren in dem Substrat vorhanden sind, auch als enantiomerenreine Verbindung oder als Diastereomerengemische vorliegen können (z.B. chirale Aminoalkohole). Man kann so z.B. aus ggf. N-geschützten primären β-Rminoalkoholen enantiomerenreine β-Aminosäuren gewinnen. Aus sekundären Alkoholen gewinnt man naturgemäß ggf. enantiomerenangereicherte Ketone (Schema 1).
Schema 1:
Die Entfernung eines ggf. im Molekül vorhandenen Stereozentrums ist bei der erfindungsgemäßen Umsetzung nicht ausschlaggebend. Ein solches kann sich in unmittelbarer Umgebung zum Reaktionszentrum befinden als auch weiter entfernt im Molekül vorkommen, insbesondere weiter als 3 C-Atome vom Reaktionszentrum entfernt sein. Die erfindungsgemäß im Reaktionssystem eingesetzte Alkoholdehydrogenase kommt vorzugsweise aus dem Organismus der Gattung Pseudomonas, vorzugsweise Pseudomonas sp., besonders bevorzugt aus dem Stamm DSM 15146.
Als chinoide Systeme zur Aufnahme der Reduktionsäquivalente können prinzipiell alle dem Fachmann geläufigen ortho- oder sogar para-chinoiden Systeme eingesetzt werden, da die Chinoproteine offenbar viele derartige Strukturen akzeptieren, wie nachfolgende Aufstellung zeigt. Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäß eingesetzten chinoiden Systeme als Minimalstruktur das para- oder ortho- Benzochinongerüst und es werden Verbindungen erfindungsgemäß eingesetzt, die solche Gerüste aufweisen, mit Ausnahme der Systeme I bis IV.
Tabelle 1: Aktivitäten der Oxidation von Phenylethandiol durch eine Alkohol-Dehydrogenase aus Pseudomonas sp. (DSM 15146) bei Zusatz von verschiedenen Cofaktoren
Diese Darstellung zeigt deutlich, in welcher Bandbreite chinoide Systeme im erfindungsgemäßen Reaktionssystem akzeptiert werden. Der Einsatz eines bestimmten chinoiden Systems hängt in erster Linie von ökonomischen Gesichtspunkten ab. Der Fachmann wird sich für dessen Auswahl an Werten wie Stoffeinsatzkosten oder Stoffumsatzraten orientieren. Mithin ist er jedoch frei in seiner Wahl.
Das Verhältnis, in dem die chinoiden Verbindungen in Bezug auf die chinoproteinabhängige Alkoholdehydrogenase im Reaktionssystem eingesetzt werden können, kann ebenfalls vom Fachmann je nach Einsatzzweck beliebig gewählt werden. Vorzugsweise wird das Verhältnis so aussehen, dass unter ökonomischen Gesichtspunkten das Reaktionssystem vorteilhaft arbeitet. Dies hängt auch von den individuellen Aktivitäten der eingesetzten chinoiden Systeme ab. Der Fachmann kann die optimalen Verhältnisse durch einfache Routineexperimente ermitteln.
Das erfindungsgemäße Reaktionssystem liegt vorteilhafterweise in einem wässrigen System vor. Das wässrige System kann ein Einphasen- oder Mehrphasensystem umfassen, bei dem dem wässrigen Medium beliebige wasserlösliche oder wasserunlösliche organische Lösungsmittel zugesetzt sein können. Als organische Solventien kommen insbesondere solche in Betracht, die sich inhärent gegenüber dem Reaktionssystem zeigen und keine Nebenreaktionen bedingen. Insbesondere sind dies tertiäre Alkohole, Ketone wie Aceton oder MIBK, Ester wie Essigester oder Acetessigester, verzweigte oder lineare, ggf. mehrfach ungesättigte Alkane, wie n-Hexan, Cyclohexan, Methylcyclohexan, n-Heptan, Octan, Isooctan, Aromaten, wie Toluol, Xylol oder Ether, beispielsweise Diethylether und Methyl-tert-butylether (MTBE). Diese wässrigen Medien können darüber hinaus auch mit Tensiden versetzt sein. Ebenfalls ist jedoch denkbar, dass das Reaktionssystem zur Gänze in einem wie eben dargestellten organischen Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch eingesetzt wird bzw. vorliegt. Der Einsatz von organischen Lösungsmitteln alleine oder in Kombination mit Wasser ist besonders vorteilhaft bei solchen Substraten oder Produkten, die eine schlechte Wasserlöslichkeit aufweisen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung achiraler bzw. chiraler, insbesondere enantiomerenangereicherter, Alkohole oder Aldehyde, Ketone oder Carbonsäuren ausgehend vom korrespondierenden racemischen, enantio- oder diastereomerenangereichertem oder prochiralem Alkohol unter Verwendung des erfindungsgemäßen Reaktionssystems. In Schema 1 ist eine Auswahl aus möglichen Spielarten für den Einsatz des erfindungsgemäßen Reaktionssystems für verschiedene Oxidationsprobleme exemplarisch dargestellt.
Sofern das Reaktionssystem in einem wässrigen Medium zur Oxidation eingesetzt wird, sollte der pH-Wert des Mediums im Allgemein im für diese enzymatische Umsetzung üblichen Bereich liegen. Vorzugsweise wird die Reaktion dann in einem pH-Bereich von 2–12, mehr bevorzugt zwischen 4 und 10 und ganz bevorzugt zwischen 6 und 8, durchgeführt.
Gleiches trifft ebenfalls für das Temperaturintervall zu, bei dem die Oxidation vonstatten gehen soll. Je nach Temperaturabhängigkeit der eingesetzten chinoproteinabhängigen Alkoholdehydrogenase im Hinblick auf Stabilität und Umsatzrate kann die Reaktion im Bereich von –15 bis 100°C, vorzugsweise 4 bis 100, äußerste bevorzugt 10 bis 50°C durchgeführt werden.
Speziell im Falle der Alkoholdehydrogenase aus DSM 15146 hat sich ein Temperaturintervall von 20 bis 35°C als besonders vorteilhaft erwiesen.
Wie schon angedeutet kann das Reaktionssystem vorzugsweise im wässrigen Milieu eingesetzt werden. Beim gegenständlichen Verfahren können diesem jedoch wasserlösliche oder wasserunlösliche organische Lösungsmittel zugefügt sein. Die oben angegebenen Ausgestaltungen des Reaktionsmediums gelten hier entsprechend.
Als Alkoholdehydrogenase kann prinzipiell eine jede eingesetzt werden, die als Cofaktor ein Chinoprotein (z.B. PQQ) akzeptiert. Derartige sind zwar bekannt (Duine, J.A., Quinoproteins:enzymes containing the quinonoid cofactor pyrroloquinoline quinone, topaquinone or tryptophantryptophan quinone, Eur. J. Biochem. 200 (1991), 271–284), jedoch wurde sie bisher nicht im technischen Maßstab als adäquate Methode zur Oxidation von Alkoholen eingesetzt. Für das gegenständliche Reaktionssystem und damit für das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich vorteilhaft eine Alkoholdehydrogenase aus Pseudomonas, vorzugsweise Pseudomonas sp. PE1 (DSM 15146).
Der Stamm Pseudomonas sp. PE1 wurde aus Bodenproben isoliert. Er ist unter der Nummer DSM 15146 am 19.08.2002 bei der Deutschen Sammlung für Mikroorganismen und Zellkulturen, Mascheroder Weg 1b, D-38124 Braunschweig durch die Anmelderin nach dem Budapester Vertrag hinterlegt worden.
Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ebenfalls die chinoproteinabhängige Alkoholdehydrogenase aus Pseudomonas sp. PE1 (DSM 15146).
Die erfindungsgemäße Alkoholdehydrogenase aus Pseudomonas sp. PE1 (DSM 15146) wurde in Bezug auf verschiedene Alkohole getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Tabelle 2: Ergebnisse der stereoselektiven Umsetzungen primärer Alkohole durch enzymatische Oxidation (50 Std. Inkubation Butendiol 27 Std.). Bestimmung des ee-Werts: Nichtumgesetzter Alkohol mit GC; Hydroxysäure nach Derivatisierung mittels TMSH
Es wird deutlich sichtbar, dass die neue Alkoholdehydrogenase aus Pseudomonas sp. PE1 (DSM 15146) eine Reihe von Strukturen hoch enantioselektiv umsetzen kann. In den Ansätzen zur Herstellung von Carbonsäuren wurden auch Anteile vom entsprechenden Aldehyd gefunden, so dass davon auszugehen ist, dass auch die Aldehyde mit diesem System enantiomerenangereichert erhalten werden können.
Es ist denkbar, dass man das erfindungsgemäße Reaktionssystem so betreibt, dass der reduzierte PQQ-Ersatz (chinoide Verbindung) durch weitere Maßnahmen regeneriert wird. Dies kann z.B. durch Oxidation mit Luftsauerstoff, H₂O₂ oder Oxidasen erfolgen. Prinzipiell möglich ist auch die Regeneration der chinoiden Verbindung mittels elektrischem Strom. Es ist denkbar, die chinoide Verbindung als Elektrodenbestandteil (Beschichtung) einzusetzen und so den Katalysezyklus beliebig lang unter Einfluß und Steuerung eines elektrischen Stromflusses aufrecht zu erhalten.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch die Verwendung der Alkoholdehydrogenase aus Pseudomonas PE1 zur Herstellung von achiralen und chiralen, insbesondere enantiomerenangereicherten organischen Verbindungen, wie z.B. Alkoholen, Ketonen, Aldehyden oder Carbonsäuren oder zur Herstellung von durch Mutagenese verbesserten chinoprotein-abhängigen Alkoholdehydrogenasen.
Derartige Mutageneseverfahren sind dem Fachmann geläufig (Eigen, M. und Gardiner, W., Evolutionary molecular engineering based on RNA replication, Pure Appl. Chem. 1984, 56, 967–978; Chen, K. und Arnold, F., Enzyme engineering for nonaqueous solvents: random mutagenesis to enhance activity of subtilisin E in polar organic media. Bio/Technology 1991, 9, 1073–1077; Horwitz, M. und Loeb, L., Promoters Selected From Random DNA-Sequences, Proc Natl Acad Sci USA 83, 1986, 7405–7409; Dube, D. und L. Loeb, Mutants Generated By The Insertion Of Random Oligonucleotides Into The Active-Site Of The Beta-Lactamase Gene, Biochemistry 1989, 28, 5703–5707; Stemmer, P.C., Rapid evolution of a protein in vitro by DNA shuffling, Nature 1994, 370, 389–391 und Stemmer, P.C., DNA shuffling by random fragmentation and reassembly: In vitro recombination for molecular evolution. Proc Natl Acad Sci USA 91, 1994, 10747–10751).
Für die Anwendung kann das betrachtete Polypeptid in freier Form als homogen aufgereinigte Verbindungen oder als rekombinant hergestelltes Enzym verwendet werden. Weiterhin kann das Polypeptid auch als Bestandteil eines intakten Gastorganismus eingesetzt werden oder in Verbindung mit der aufgeschlossenen und beliebig hoch aufgereinigten Zellmasse des Wirtsorganismus.
Möglich ist ebenfalls die Verwendung der Enzyme in immobilisierter Form (Sharma B. P.; Bailey L. F. und Messing R. A. (1982), Immobilisierte Biomaterialien – Techniken und Anwendungen, Angew. Chem. 94, 836–852). Vorteilhafterweise erfolgt die Immobilisierung durch Lyophilisation (Paradkar, V. M.; Dordick, J. S. (1994), Aqueous-Like Activity of α-Chymotrypsin Dissolved in Nearly Anhydrous Organic Solvents, J. Am. Chem. Soc. 116, 5009–5010; Mori, T.; Okahata, Y. (1997), A variety of lipicoated glycoside hydrolases as effective glycosyl transfer catalysts in homogeneous organic solvents, Tetrahedron Lett. 38, 1971–1974; Otamiri, M.; Adlercreutz, P.; Matthiasson, B. (1992), Complex formation between chymotrypsin and ethyl cellulose as a means to solubilize the enzyme in active form in toluene, Biocatalysis 6, 291– 305). Ganz besonders bevorzugt ist die Lyophilisation in Gegenwart von oberflächenaktiven Substanzen, wie Aerosol OT oder Polyvinylpyrrolidon oder Polyethylenglycol (PEG) oder Brij 52 (Diethylenglycol-mono-cetylether) (Kamiya, N.; Okazaki, S.-Y.; Goto, M. (1997), Surfactant-horseradish peroxidase complex catalytically active in anhydrous benzene, Biotechnol. Tech. 11, 375–378).
Äußerst bevorzugt ist die Immobilisierung an Eupergit^® , insbesondere Eupergit C^® und Eupergit 250L^® (Röhm) (als Übersicht, siehe: E. Katchalski-Katzir, D. M. Kraemer, J. Mol. Catal. B: Enzym. 2000, 10, 157). Gleichfalls bevorzugt ist die Immobilisierung an Ni-NTA in Kombination mit dem durch Anhängen eines His-Tags (Hexa-Histidin) veränderten Polypeptid (Petty, K.J. (1996), Metal-chelate affinity chromatography In: Ausubel, F.M. et al. eds. Current Protocols in Molecular Biology, Vol. 2, New York: John Wiley and Sons).
Die Verwendung als CLECs ist ebenfalls denkbar (St. Clair, N.; Wang, Y.-F.; Margolin, A. L. (2000), Cofactor-bound cross-linked enzyme crystals (CLEC) of alcohol dehydrogenase, Angew. Chem. Int. Ed. 39, 380–383).
Durch diese Maßnahmen kann es gelingen, aus Polypeptiden, welche durch organische Solventien instabil werden, solche zu generieren, die in Gemischen von wässrigen und organischen Lösungsmitteln bzw. ganz in Organik arbeiten können.
Unter optisch angereicherten (enantiomerenangereicherten, enantiomer angereicherten) Verbindungen wird im Rahmen der Erfindung das Vorliegen einer optischen Antipode im Gemisch mit der anderen in > 50 mol-% verstanden. Unter diastereomerenangereichert (diastereomer angereichert) wird in äquivalenter Weise das Vorliegen eines Diastereomeren im Überschuss gegenüber dem dazugehörigen anderen Diastereomeren verstanden.
Die in dieser Schrift genannten Literaturstellen gelten als von der Offenbarung mitumfasst.
Beispiele:
Kultivierung von Pseudomonas sp. PE1:
Pseudomonas sp. PE1 (DSM 15146) wird in folgendem Medium angezogen: 990 ml Medium 1, 10 ml Ca-Mg-Stammlösung, 1% Ethanol, 0,1% Hefeextrakt. Medium 1 (pro 1 L): 4,52 g KH₂PO₄, 15,4 g K₂HPO₄, 3 g (NH₄)₂SO₄. Ca-Mg-Stammlösung (pro 1 L): 2 g CaCl₂ × 2H₂O, 50 g MgCl₂ × 6H₂O, 20 g Titriplex I. Agarplatten mit diesem Medium werden durch den Zusatz von 18 g Agar/L verfestigt. Der Organismus wird bei 22°C vermehrt. Nach 2 Tagen werden die Zellen durch Zentrifugation geerntet.
Zur Gewinnung von Rohextrakt werden die Zellen suspendiert (Zusatz von 1,5 ml Puffer pro 1 g Zellmasse) und dann beispielsweise durch Nassvermahlung aufgeschlossen. Für die Nassvermahlung werden pro 1 ml Suspension 1,2 g Glasperlen mit 0,3 mm Durchmesser zugesetzt. Diese Suspension wird dann beispielsweise in einer Schwingmühle (Fa. Retsch) für 10 min bei voller Leistung geschüttelt. Nichtaufgeschlossene Zellen und die Glasperlen werden durch Zentrifugation abgetrennt, der Überstand ist der enzymatisch aktive Rohextrakt.
Test für die Umsetzung von (R,S)-Phenylethandiol
Der Standardtestansatz für die Alkohol-Dehydrogenase aus Pseudomonas sp. PE1 (DSM 15146) enthält: 5,3 mM (R,S)-Phenylethandiol, 0,4 mM PQQ oder alternativ andere chinoide Verbindungen (s. Tab. 1), 20 mM Kpi-Puffer, und 350 μl Rohextrakt pro 850 μl Gesamtvolumen.
Nach Inkubation über verschiedene Zeitintervalle (0, 3 und 6h) wurden je 200 μl der Reaktionsansätze mit 100 μl Chloroform ausgeschüttelt, um PED zu extrahieren. Dann wurden die Proben 3 min. bei 13000 rpm zentrifugiert, so daß sich deutlich zwei Phasen bildeten. Die Unterphase (Chloroform-Phase) enthält hierbei das PED und wird ohne Verunreinigung durch die wässrige Phase abgenommen. Der in der Chloroformphase enthaltene Alkohol wird durch Zusatz von einem Zehntel Volumen Trifluoressigsäure-Anhydrid (TFAR) derivatisiert und 60 min. bei 45° C inkubiert.
GC-Analytik:
Die Auftrennung der Enantiomere erfolgte an einer CP-Chirasil-DEX-Säule mit einer Länge von 25 m und einem Durchmesser von 25 μm (Fa. Chrompack); der Säulenfluß betrug 1,3 ml/min; Trägergas war Helium. Die Analyse wurde bei einer Säulentemperatur von 90° C durchgeführt, hier erhielt man eine gute Auftrennung der beiden Enantiomeren mit Retentionszeiten von 33,0 min für das R-Enantiomere und 34,0 min für die S-Komponente.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Claims

Enzymatisches Reaktionssystem aufweisend: i) eine chinoproteinabhängige Alkoholdehydrogenase, ii) eine chinoide Verbindung befähigt zur Übertragung von Reduktionsäquivalenten mit Ausnahme von Pyrrolochinolin-Chinon (I), Tryptophan-tryptophan-Chinon (TTQ) (II) und Topachinon (III) sowie LTQ (IV).
Reaktionssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin einen primären oder sekundären Alkohol als Substrat aufweist.
Reaktionssystem nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet. dass die Alkoholdehydrogenasen aus den Organismen der Gattung Pseudomonas, insbesondere Pseudomonas sp. PE1 DSM 15146, stammen.
Reaktionssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungen aufweisend das para- oder ortho-Benzochinongerüst eingesetzt werden.
Reaktionssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses in einem wässrigen System vorliegt.
Verfahren zur Herstellung achiraler bzw. chiraler, insbesondere enantiomerenangereicherter Alkohole oder Aldehyde, Ketone oder Carbonsäuren ausgehend vom korrespondierenden racemischen, diastereomerenangereichertem oder prochiralem Alkohol unter Verwendung des Reaktionssystems nach Anspruch 1.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in einem pH-Bereich zwischen 6 und 8 durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 6 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur während der Reaktion im Bereich von –15 bis 100°C, vorzugsweise 10 bis 50°C liegt.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in wässrigem Medium durchgeführt wird, wobei diesem unter den Reaktionsbedingungen wasserlösliche oder wasserunlösliche organische Lösungsmittel zugefügt sein können.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass man die Alkoholdehydrogenase aus Pseudomonas, insbesondere Pseudomonas sp. PE1 DSM15146 verwendet.
Pseudomonas PE1 (DSM15146).
PQQ-abhängige Alkoholdehydrogenase aus Pseudomonas PE1 (DSM15146).
Verwendung der Alkoholdehydrogenase gemäß Anspruch 12 zur Herstellung von achiralen oder chiralen, insbesondere enantiomerenangereicherten organischen Verbindungen, wie z.B. Alkoholen, Ketonen, Aldehyden oder Carbonsäuren oder zur Herstellung von durch Mutagenese verbesserten chinoprotein-abhängigen Alkoholdehydrogenasen.