Prof. Dr. Ulrich Schwaneberg
Die wissenschaftliche Expertise der Arbeitsgruppe von Ulrich Schwaneberg liegt im Proteindesign: An der RWTH kombiniert seine Arbeitsgruppe Methoden der gerichteten Evolution mit rationalen Designansätzen, um fundamentale Designprinzipien von Proteinen zu identifizieren und ihre Eigenschaften zu verbessern. Am DWI hingegen verwendet er diese maßgeschneiderten, weiterentwickelten Proteinbausteine, um sie in Polymere ein- beziehungsweise auf Materialien aufzubringen. Beispiele dafür sind Metall-Legierungen, Keramiken, Pflanzenblätter oder Zähne, die sich mit einem (dichten) Peptid-Monolayer ausstatten lassen. Dies lässt sich beispielweise durch einfaches Eintauchen des Substrates in Wasser erreichen ( bei Raumtemperatur). Mit Adhäsionsvermittlern dekorierte Oberflächen werden durch anschließende chemische Konjugation oder selektive Sortasereaktionen zu biohybriden Systemen weiterentwickelt. Ihre Spezifität in der Bindung, Bindungsstärke und schaltbare Eigenschaften können durch eigensentwickelte Methoden der gerichteten Evolution weiter verändert werden. Die Anwendungen umfassen z.B. Freisetzungssysteme in den Bereichen Pflanzenschutz und Medizin (konjugiert an Mikrogele), Umgang mit der Mikroplastikproblematik und (antimikrobielle) Beschichtung von Oberflächen (als bifunktionelle Fusionspeptide).
Resume
Ulrich Schwaneberg studierte an der Universität Stuttgart Chemie und beendete 1999 bei Prof. R. D. Schmid am Institut für Technische Biochemie in Stuttgart seine Promotion. Nach einem zweijährigen Post-doc Aufenthalt im Labor von Prof. F. H. Arnold am Caltech (Nobelpreisträgerin 2018), wurde er 2002 zum Professor an der Jacobs University Bremen berufen. Im Jahre 2009 folgte er seinem Ruf an die RWTH Aachen und wurde zum Institutsleiter und Leiter des Lehrstuhl für Biotechnologie. Seine Arbeit am DWI - Leibniz-Institut für Interaktive Materialen nahm er 2010 auf, wobei er seit 2014 als Mitglied der Wissenschaftlichen Leitung ist. Erwähnenswert sind seine Tätigkeiten im Leitungsgremium des Bioeconomy Science Centers, die Sprecherfunktion in HICAST, dem Henkel Innovation Campus for Advanced and Sustainable Technologies sowie zahlreiche Patente mit Industriefirmen zu verbesserten Enzymen, die teilweise kommerzialisiert wurden. In 2008 hat er die Firma SeSaM-Biotech mitbegründet, die gelenkte Evolutionsdienstleistungen anbietet. 2013 erhielt er ein „visiting professorship” der Chinese Academy of Science. Im Jahre 2015 wurde er ein “specially appointed professorship“ der Osaka University und erhielt 2016 den mit 1.7 Mio€ dotierten Forschungspreis des BMBF für die Nächste Generation Biotechnologischer Prozesse. 2018 wurde er für die greenRelease Technologie mit dem Innovation Award der BioRegionen Deutschlands ausgezeichnet. Sein wissenschaftliches Interesse liegt im Protein Engineering und dem Auffinden von molekularen Prinzipien, wobei er mehr als 220 Publikationen veröffentlicht hat.
Ausgewählte berufliche Funktionen, Ehrungen und Auszeichnungen
- 2022-2026: Sprecher/Koordinator des Bio4MatPro - Kompetenzzentrum für die biologische Transformation von Materialwissenschaft & Produktionstechnik (>50 Partner; 26,3 Mio€)
- 2022-2026: Koordinator der BioökonomieRevier - Innovationslabore ProtLabSF und PlastiQuant 2.0 (10 PIs; 5,4 Mio€; BMBF)
- seit 2021 Sprecher des RWTH-Profilbereichs Molecular Science and Engineering
- seit 2020 Co-Chair der Division Biocatalysis in der European Federation of Biotechnology
- seit 2020 Beiratsmitglied von CLIB (Cluster Industrial Biotechnology)
- seit 2019 Mitglied des Sachverständigenrates für Bioökonomie im MWIDE (Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie NRW)
- seit 2019 Koordinator von zwei Innovationslaboren (InnoLabs) im Strukturwandel (BIOÖKONOMIEREVIER)
- 2016 BMBF-Forschungspreis für die nächste Generation biotechnologischer Prozesse (1,75 Mio. €)
- 2015-2019 Sprecher des Henkel Innovation Campus for Advanced and Sustainable Technologies HICAST (5 Mio. € direkte Firmengelder)
- 2015 Specially appointed professor at Osaka University (visiting professorship)
- 2013/14 Visiting Professorship of Senior International Scientists of the Chinese Academy of Science (Sabbatical in 2014 at the TIB in Tianjin)
- seit 2010 Vertreter der RWTH im Leitungsgremium des Bioeconomy Science Centers (58,5 Mio €; 10-Jahresprojekt)
Publications
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Novel Multienzyme Cascade for Efficient Synthesis of D-Allulose from Inexpensive Sucrose
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https://doi.org/10.1016/j.fbio.2023.103303 | Food Bioscience | 2023 | |
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Rational Design of an Artificial Ethylbenzene Hydroxylase Using a Molecular Dynamics Simulation to Enhance Enantioselectivity
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https://doi.org/10.1093/chemle/upad042 | Chemistry Letters | 2023 | |
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Surface Engineering of Cyclodextrin Glycosyltransferase Reveals Structural Compactness and Rigidity Responsible for Enhanced Organic Solvents Resistance
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https://doi.org/10.1016/j.mcat.2023.113613 | Molecular Catalysis | 2023 | |
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Transformative Materials for Interfacial Drug Delivery
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https://doi.org/10.1002/adhm.202301062 | Advanced Healthcare Materials | 2023 | |
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Validated High-Throughput Screening System for Directed Evolution of Nylon-Depolymerizing Enzymes
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https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.3c01575 | ACS Sustainable Chemistry & Engineering | 2023 | |
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A Plea for the Integration of Green Toxicology in Sustainable Bioeconomy Strategies – Biosurfactants and Microgel-Based Pesticide Release Systems as Examples
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https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.127800 | Journal of Hazardous Materials | 2022 | |
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Bioadhere: Tailor-Made Bioadhesives for Epiretinal Visual Prostheses
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https://doi.org/10.1039/D1BM01946E | Biomaterials Science | 2022 | |
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Combinatorial Invitroflow-Assisted Mutagenesis (Combimut) Yields a 41-Fold Improved Cela2 Cellulase
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https://doi.org/10.1002/bit.28110 | Biotechnology and Bioengineering | 2022 | |
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Endogenous Nitric Oxide-Releasing Microgel Coating Prevents Clot Formation on Oxygenator Fibers Exposed to in Vitro Blood Flow
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https://doi.org/10.3390/membranes12010073 | Membranes (Basel) | 2022 | |
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Enzyme Hydration: How to Retain Resistance in Ionic Liquids
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https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.2c04216 | ACS Sustainable Chemistry & Engineering | 2022 | |
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Evolution of E. coli Phytase Toward Improved Hydrolysis of Inositol Tetraphosphate
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https://doi.org/10.3389/fceng.2022.838056 | Frontiers in Chemical Engineering | 2022 | |
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Flexibility Regulation of Loops Surrounding the Tunnel Entrance in Cytochrome P450 Enhanced Substrate Access Substantially
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https://doi.org/10.1021/acscatal.2c02258 | ACS Catalysis | 2022 |
