Am Freitag, dem 8. Mai 2026, hielt die neu ernannte Professorin für “Biosystems Chemistry of Natural Products”, Prof. Ana I. Benítez-Mateos, ihre Antrittsvorlesung vor einem vollbesetzten Auditorium am TUM Center for Functional Protein Assemblies (CPA).

Prof. Stephan Sieber, Co-Direktor des CPA, begrüßte die Mitgliederinnen und Mitglieder des Departments sowie des neue “Center for Smart Drug Design”. In einem kurzen Rückblick auf Prof. Benítez-Mateos berufliche Laufbahn, einschließlich ihres jüngsten Wechsels von der ETH Zürich nach München, wies Prof. Sieber darauf hin, dass sowohl Benítez-Mateos als auch Prof. Thomas Schlichthärle, die beide im vergangenen Jahr berufen wurden, bald in den neuen CPA-Anbau einziehen können, der derzeit im Bau ist.

Prof. Benítez-Mateos stellte dem Publikum zunächst die Naturstoffe vor, mit denen sie sich beschäftigt, und zeigte deren breite Anwendung im Alltag in Produkten, die von Medikamenten über Lebensmittelzusatzstoffe bis hin zu Arzneimitteln und Düngemitteln reichen. Angesichts des exponentiellen Anstiegs der Weltbevölkerung in Verbindung mit einer steigenden Lebenserwartung ist die Nachfrage nach diesen Stoffen dramatisch gestiegen, was zu einer erhöhten Abfallproduktion und möglicherweise zur Erschöpfung von Ressourcen führt. Das Ziel ihrer Forschung ist die nachhaltigere Biosynthese dieser chemischen Rohstoffe, wobei die Effizienz des Prozesses gesteigert und die Produktion von Abfallprodukten reduziert werden soll. Zu diesem Zweck nutzt Prof. Benítez-Mateos natürliche Enzyme in einem zellfreien System, wobei die Enzyme an einen Träger gebunden werden, um ihre Stabilität zu erhöhen. Da die Bindung an einen Träger die Konformation des Enzyms und damit dessen Aktivität beeinflussen kann, ist für jedes verwendete Enzym eine Optimierung der Bindungsmethode sowie die Auswahl des optimalen Trägers erforderlich. Dabei ist der Einsatz computergestützter Modellierung ein wichtiges Werkzeug. 

Zu den aktuellen Forschungsthemen in ihrem Labor gehören die Entwicklung biologisch abbaubarer Träger, die Co-Immobilisierung mehrstufiger Enzymkaskaden mit den für die Enzymaktivität erforderlichen Cofaktoren, die Optimierung membrangebundener Enzyme sowie die Kompartimentierung verschiedener Schritte des Reaktionsprozesses. Durch den Einsatz der Strömungsbiokatalyse lässt sich der Reaktionsprozess aufgrund der hohen Kontrolle über jeden Reaktionsschritt und des überlegenen Stofftransports beschleunigen, was zu einer verbesserten Effizienz führt. Zu den aktuell untersuchten Strategien gehört der Einsatz von intrinsisch ungeordneten Proteinen (oder Proteinfragmenten) zur Bildung von Proteinkomplexen, die als Unterkompartimente dienen, in denen die Enzyme stabilisiert und deren Aktivität durch die Schaffung spezifischer Bedingungen gesteigert werden kann. Das ultimative Ziel ihrer Forschung ist die Schaffung künstlicher Stoffwechselzellen, die in der Lage sind, chemische Grundstoffe effizient, kostengünstig und nachhaltig zu synthetisieren.

Seit ihrer Ankunft in München ist Prof. Benítez-Mateos damit beschäftigt, ein Team um sich herum aufzubauen sowie das neue Labor zu planen und einzurichten. Darüber hinaus organisiert sie das 6. NextGenBiocat-Symposium, das im Juni am TUM Institute for Advanced Study (IAS) und am Catalysis Research Center (CRC) stattfinden wird. Das neue wissenschaftliche Abenteuer hat also eindeutig begonnen!

Weitere Informationen und Links

• Prof. Dr. Ana I. Benítez-Mateos https://www.professoren.tum.de/benitez-mateos-ana
• New Center for Smart Drug Design (Englisch)  https://www.sdd.tum.de/sdd/home/
• TUM Center for Functional Protein Assemblies (CPA) (Englisch)  https://www.cpa.tum.de/cpa/home/
• NextGenBiocat Conference (Englisch) https://nextgenbiocat.org/

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