Skip to ContentSkip to Navigation
Over onsNieuws en agendaNieuwsberichten

Supergist blijkt eersteklas penicillinefabriek

17 december 2009

Onderzoekers van Rijksuniversiteit Groningen hebben de gist Hansenula polymorpha omgebouwd tot een eersteklas penicillinefabriek. Penicilline is nog steeds een van de meest gebruikte antibiotica ter wereld. Het geneesmiddel wordt echter geproduceerd door een schimmel, waardoor grootschalige productie niet eenvoudig is. Met de gist kan penicilline in de toekomst makkelijker én duurzamer geproduceerd worden. Het tijdschrift PLoS ONE publiceerde onlangs de resultaten van dit door NWO-fefinacierde onderzoek.

De gist H. polymorpha wordt al volop gebruikt voor medicijnen als insuline en hepatitis-B-vaccins. De onlangs aan de RUG gepromoveerde onderzoeker Loknath Gidijala heeft de eencellige schimmel echter zó om weten te bouwen, dat hij het veelgebruikte penicilline kan maken. Dit lukte hem door genen uit Penicillium chrysogenum, de schimmel die van nature penicilline afscheidt, over te zetten naar H. polymorpha. De cel bleek na overplaatsing van die genen niet alleen penicilline te produceren maar kon de stof ook heel efficiënt uitscheiden. De onderzoekers hoefden dus geen ingewikkelde trucs meer toe te passen om de penicilline uit de gist te krijgen.

Genetisch wonder

Om penicilline te kunnen produceren zijn bepaalde enzymen nodig. Die zitten wel van nature in Penicillium chrysogenum, maar niet in de gist H. polymorpha. De onderzoekers plaatsten daarom genen in de gist die coderen voor die noodzakelijke enzymen. Loknath Gidijala plaatste echter niet een paar losse genen over maar een hele 'biochemische route' van genen die elkaars werking beïnvloeden. Het is voor het eerst dat deze hele route vanuit Penicillium chrysogenum wordt gekopieerd.

Om het gepuzzel nog wat uitdagender te maken, moest de biochemische route niet in één deel van de cel aan het werk, maar in verschillende onderdelen: de eerste stappen moesten gebeuren in het cytosol, de vloeistof waarin alle celorganen drijven, en de twee andere in de zogeheten peroxisomen, rugbybalvormige celorganen die specifieke spijsverteringsprocessen van de cel verzorgen. In H. polymorpha bleken de enzymen die naar een specifieke plaats moesten, dit echter vanzelf te doen, waarna het eindproduct er ook weer vanzelf uit kwam.

Proppen met peptiden

Hoewel de resultaten van het onderzoek van Gidijala erg veelbelovend zijn, scheelde het niet veel of de resultaten waren er nooit geweest. Voor een van de allereerste stappen moest er een nogal groot eiwit – een zogeheten non-ribosomal peptide synthetase - in het kleine gistje geproduceerd worden. Zulke eiwitten zitten in schimmels en bacteriën, maar niet in gisten. Aanvankelijk bleek het eiwit in de gist dan ook niet actief te zijn. Maar door een extra enzym aan het eiwit te koppelen, kregen Gidijala en zijn collega's het eiwit toch in beweging. Deze techniek biedt veel mogelijkheden voor de productie van andere medicijnen.

Duurzame en nieuwe antibiotica

Omdat gisten gemakkelijker zijn te kweken en genetisch te veranderen dan schimmels, kunnen in de toekomst waarschijnlijk goedkopere en nieuwe antibiotica door gisten worden geproduceerd. Bovendien is penicilline van H. polymorpha zuinig te produceren: het groeit prima op goedkope biobrandstoffen als methanol.

Meer informatie: mw. prof.dr. Ida van der Klei, tel. 050-3632179, e-mail: i.j.van.der.klei@rug.nl

Publicatiegegevens:
An Engineered Yeast Efficiently Secreting Penicillin, Loknath Gidijala, Jan A. K. W. Kiel, Rutger D. Douma, Reza M. Seifar, Walter M. van Gulik, Roel A. L. Bovenberg, Marten Veenhuis, Ida J. van der Klei

Laatst gewijzigd:31 januari 2017 23:13

Meer nieuws

  • 22 januari 2019

    NNV-Diversiteitsprijs 2018 voor de Faculty of Science and Engineering

    De eerste editie van de NNV-Diversiteitsprijs is gewonnen door de Faculty of Science and Engineering van de Rijksuniversiteit Groningen. De NNV heeft de prijs in het leven geroepen voor de natuurkunde-instelling die het succesvolst is in het in de praktijk...

  • 16 januari 2019

    Twee jonge onderzoekers naar topinstituten met Rubiconbeurs

    Dr. Michael Lerch en Sanne van Dijk, twee veelbelovende RUG-wetenschappers, gaan dankzij het programma Rubicon van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) twee jaar onderzoek doen aan buitenlandse topinstituten.

  • 14 januari 2019

    RUG-student Boomstra opnieuw wereldkampioen dammen

    Roel Boomstra heeft voor de tweede keer de wereldtitel dammen gewonnen. Hij nam het op tegen viervoudig wereldkampioen Alexander Schwarzman. In 2016 veroverde Roel Boomstra de wereldtitel ook al. Boomstra is masterstudent Physics aan de Rijksuniversiteit...