Peroxisome biosynthesis and function in Penicillium chrysogenum

Promotie: dhr. W.H. Meijer, 14.45 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Peroxisome biosynthesis and function in Penicillium chrysogenum

Promotor(s): prof.dr. M. Veenhuis, prof.dr. I.J. van der Klei, prof.dr. R.A.L. Bovenberg

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

 

Peroxisomen belangrijk bij productie penicilline

Het antibioticum penicilline wordt op industriële schaal geproduceerd met behulp van de schimmel Penicillium chrysogenum. De eerste twee enzymatische reacties van de biosynthese van penicilline vinden plaats in het cytosol, de laatste in een organel, de peroxisoom. Het promotieonderzoek van Wieb Meijer toont aan dat deze peroxisomen erg belangrijk zijn voor de penicillineproductie. Zo blijkt er een correlatie te bestaan tussen de hoeveelheid peroxisomen per cel en de mate van penicillineproductie. Verder leiden defecten in de vorming van peroxisomen tot een sterke afname in penicillineproductie.

Fenylazijnzuur of fenoxyazijnzuur wordt veelal gebruikt als nieuwe zijketen voor industriële penicillineproductie. Met behulp van microscopische technieken werd vastgesteld dat het enzym dat verantwoordelijk is voor de activatie van fenylazijnzuur of fenoxyazijnzuur, phenylacetyl CoA ligase (PCL) genaamd, is gelokaliseerd in peroxisomen. Dit enzym is erg belangrijk voor penicillineproductie, omdat een P. chrysogenum stam die zo geconstrueerd is dat die het PCL-enzym niet meer maakt, een sterk verlaagde penicillineproductie liet zien. Er werden door deze stam echter nog wel lage concentraties penicilline gevormd, wat aangeeft dat er naast PCL nog een of meer andere enzymen bestaan die fenylazijnzuur/fenoxyazijnzuur kunnen activeren.

Niet alleen het aantal en de enzymatische inhoud van peroxisomen is belangrijk voor effectieve penicilline biosynthese, ook de stabiliteit van de organellen is van groot belang. Om inzicht te krijgen in de genen die mogelijk betrokken zijn bij afbraak van peroxisomen (autofagie) in P. chrysogenum, heeft Meijer een gedetailleerde in-silico-analyse uitgevoerd. Hieruit bleek dat de diverse genen die een rol spelen in autofagie sterk geconserveerd zijn en ook voorkomen in P. chrysogenum.

Wieb Meijer (Dalen, 1979) studeerde biotechnologie aan de Noordelijke Hogeschool Leeuwarden. Zijn promotieonderzoek deed hij aan de Rijksuniversiteit Groningen bij de afdeling Moleculaire Celbiologie.