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
| Titel/Autoren | DOI-LINK | Magazine | Jahre | |
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Understanding substrate binding and the role of gatekeeping residues in PigC access tunnels
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https://doi.org/10.1039/D0CC08226K | Chemical Communications | 2021 | |
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Unraveling the Mechanism and Kinetics of Binding of an LCI-eGFP-Polymer for Antifouling Coatings
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https://doi.org/10.1002/mabi.202100158 | Macromolecular Bioscience | 2021 | |
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Using Molecular Simulation to Guide Protein Engineering for Biocatalysis in Organic Solvents
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https://doi.org/10.1007/978-1-0716-1826-4_10 | Enzyme Engineering | 2021 | |
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A colourimetric high-throughput screening system for directed evolution of prodigiosin ligase PigC
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https://doi.org/10.1039/d0cc02181d | Chemical Communications | 2020 | |
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A Photoclick-Based High-Throughput Screening for the Directed Evolution of Decarboxylase OleT
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https://doi.org/10.1002/chem.202003637 | Chemistry – A European Journal | 2020 | |
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Biocatalytic microgels (μ-Gelzymes): synthesis, concepts, and emerging applications
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https://doi.org/10.1039/D0GC03229H | Green Chemistry | 2020 | |
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Can constraint network analysis guide the identification phase of KnowVolution? A case study on improved thermostability of an endo-β-glucanase
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https://doi.org/10.1016/j.csbj.2020.12.034 | Computational and Structural Biotechnology Journal | 2020 | |
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Chapter Twelve - Machine learning-assisted enzyme engineering
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https://doi.org/10.1016/bs.mie.2020.05.005 | Methods in Enzymology [Book] | 2020 | |
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CompassR Yields Highly Organic-Solvent-Tolerant Enzymes through Recombination of Compatible Substitutions
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https://doi.org/10.1002/chem.202004471 | Chemistry – A European Journal | 2020 | |
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Designed Streptococcus pyogenes Sortase A Accepts Branched Amines as Nucleophiles in Sortagging
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https://doi.org/10.1021/acs.bioconjchem.0c00486 | Bioconjugate Chemistry | 2020 | |
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Directed evolution of VanR biosensor specificity in yeast
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https://doi.org/10.1016/j.biotno.2020.01.002 | Biotechnology Notes | 2020 | |
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Display of functional nucleic acid polymerase on Escherichia coli surface and its application in directed polymerase evolution
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https://doi.org/10.1002/bit.27542 | Biotechnology and Bioengineering | 2020 |
