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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Effects of Proline Substitutions on the Thermostable LOV Domain from Chloroflexus aggregans
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https://doi.org/10.3390/cryst10040256 | Crystals | 2020 | |
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Engineered P450 BM3 and cpADH5 coupled cascade reaction for beta-oxo fatty acid methyl ester production in whole cells
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https://doi.org/10.1016/j.enzmictec.2020.109555 | Enzyme and Microbial Technology | 2020 | |
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Engineering of Laccase CueO for Improved Electron Transfer in Bioelectrocatalysis by Semi-Rational Design
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https://doi.org/10.1002/chem.201905598 | Chemistry – A European Journal | 2020 | |
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Engineering Robust Cellulases for Tailored Lignocellulosic Degradation Cocktails
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https://doi.org/10.3390/ijms21051589 | International Journal of Molecular Sciences | 2020 | |
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Enhancing Robustness of Sortase A by Loop Engineering and Backbone Cyclization
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https://doi.org/10.1002/chem.202002740 | Chemistry-a European Journal | 2020 | |
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Enzyme Hydration Determines Resistance in Organic Cosolvents
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https://doi.org/10.1021/acscatal.0c03233 | ACS Catalysis | 2020 | |
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FhuA-Grubbs-Hoveyda Biohybrid Catalyst Embedded in a Polymer Film Enables Catalysis in Neat Substrates
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https://doi.org/10.1021/acscatal.0c03055 | ACS Catalysis | 2020 | |
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How to Engineer Organic Solvent Resistant Enzymes: Insights from Combined Molecular Dynamics and Directed Evolution Study
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https://doi.org/10.1002/cctc.202000422 | ChemCatChem | 2020 | |
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Insights on intermolecular FMN-heme domain interaction and the role of linker length in cytochrome P450cin fusion proteins
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https://doi.org/10.1515/hsz-2020-0134 | Biological Chemistry | 2020 | |
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KnowVolution of a GH5 Cellulase from Penicillium verruculosum to Improve Thermal Stability for Biomass Degradation
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https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.0c02465 | Acs Sustainable Chemistry & Engineering | 2020 | |
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Loop engineering of aryl sulfotransferase B for improving catalytic performance in regioselective sulfation
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https://doi.org/10.1039/D0CY00063A | Catalysis Science & Technology | 2020 | |
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MicroGelzymes: pH-Independent Immobilization of Cytochrome P450 BM3 in Microgels
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https://doi.org/10.1021/acs.biomac.0c01262 | Biomacromolecules | 2020 |
