Zur zielgerichteten Bioprozessentwicklung ist die Kenntnis der kontrollierenden Reaktionen im Produktionsorganismus unter Prozessbedingungen notwendig. Zielsetzung dieser Arbeit war daher die Identifikation der in-vivo Kinetiken von Enzymen des Zentralstoffwechsels von Escherichia coli. Für die hierfür notwendige Messung von intrazellulären Metabolitkonzentrationen wurde ein neues Probenentnahmesystem mit in-situ Inaktivierung des Stoffwechsels von Zellen in einem Bioreaktor entwickelt. Unter definierten Prozessbedingungen konnten damit intrazelluläre Metabolitkonzentrationen gemessen werden. Über ein stöchiometrisches Modell des Zentralstoffwechsels wurden die zugehörigen intrazellulären Stoffflüsse geschätzt. Metabolitkonzentrationen und Stoffflüsse ermöglichten die Identifikation von in-vivo Kinetiken ausgewählter Enzyme des Zentralstoffwechsels von E. coli. Damit konnte erstmalig der Weg für eine metabolische Kontrollanalyse basierend auf in-vivo Daten eröffnet werden.     «

Zur zielgerichteten Bioprozessentwicklung ist die Kenntnis der kontrollierenden Reaktionen im Produktionsorganismus unter Prozessbedingungen notwendig. Zielsetzung dieser Arbeit war daher die Identifikation der in-vivo Kinetiken von Enzymen des Zentralstoffwechsels von Escherichia coli. Für die hierfür notwendige Messung von intrazellulären Metabolitkonzentrationen wurde ein neues Probenentnahmesystem mit in-situ Inaktivierung des Stoffwechsels von Zellen in einem Bioreaktor entwickelt. Unter de...     »

The identification of the controlling metabolic reactions in micro-organisms under process conditions is necessary for a target-oriented bioprocess development. Objective of this study was thus the identification of in-vivo enzyme kinetics of the central metabolic pathways in Escherichia coli. A new sampling system with in-situ inactivation of cell metabolism inside a bioreactor was developed and applied for the measurement of intracellular metabolite concentrations under defined process conditions. The corresponding intracellular metabolic fluxes were estimated based on a stoichiometric model of the central metabolic pathways. In-vivo kinetics of specific enzymes of the central metabolic pathways were identified by making use of the estimated metabolite concentrations and fluxes at different steady states. Thus, for the first time, metabolic control analysis based on in-vivo data was enabled.     «

The identification of the controlling metabolic reactions in micro-organisms under process conditions is necessary for a target-oriented bioprocess development. Objective of this study was thus the identification of in-vivo enzyme kinetics of the central metabolic pathways in Escherichia coli. A new sampling system with in-situ inactivation of cell metabolism inside a bioreactor was developed and applied for the measurement of intracellular metabolite concentrations under defined process conditi...     »