White Biotechnology

Fig. 1: Rhodococcus opacus 1CP

Dr. Dirk Tischler has an independent research group and works currently in field of functional annotation of biocatalysts. The work usually starts with (meta)genomic data and the need to produce a certain compound of interest. Biocatalysts are predicted on sequence base and structural modelling can be employed to deepen the understanding. Cloning, mutagenesis, expression and activity assays allow proof of the predictions made. Biocatalysts are optimized and available for production studies. The team is situated at the Institute of Biosciences and has access to all the above mentioned equipment and can provide even more specialist tools as rapid-mixing (double mixing stopped flow), anaerobic titration, absorbance and fluorescence spectroscopy, chiral HPLC and GC, enzyme immobilization, ICP-MS and many more.

Our team welcomes students and researchers for trainings, internships, lab+lecture courses, and is interested in collaborations! In case of any question, please, do not hesitate to contact us!

Fig. 2: Chromophore-based screeningFig. 3: reductase protein structure

 

Team

Dr. Dirk TischlerGroupleader
M.Sc. Carolin GroßmannScientist (SMO)
M.Sc. Thomas HeineDoctoral candidate (BakSolEx, SMO)
Dipl.-Nat. Sarah HofmannTechnical assistant (SMO, DBU project)
Dr. Stefan KaschabekScientist
M.Sc. Antje KumpfDoctoral candidate (Enzymatic sugar coupling)
M.Sc. Marika MehnertDoctoral candidate (BakSolEx)
Dr. Michel OelschlägelPost doc (DBU project)
M.Sc. André PollenderDoctoral candidate (Enzymatic sugar coupling)
Dipl.-Nat. Ringo SchwabeDoctoral candidate (BakSolEx, Phalaris II)
Dipl.-Nat. Anika ScholtissekDoctoral candidate (ESF scholarship)
M.Sc. Anna StuhrTechnical assistant  (DBU project)
M.Sc. Juliane ZimmerlingDoctoral candidate (DBU scholarship)
Former Employees
M.Sc. Cathrine Esuola Doctoral candidate
Dr. Jingxian Qi Post doc

Graduation work / Graduate

  • Qi, Jingxian (Promotion): A novel azoreductase originating from Rhodococcus opacus 1CP - Enzymatic function to molecular structure. (04.04.2017)
  • Slesaczeck, Janine (Masterarbeit Nat): Charakterisierung einer N-hydroxylierenden-Monooxygenase aus Rhodococcus opacus 1CP und Etablierung von Detektionsmethoden zum Nachweis von Substraten und Produkten. / Characterization of a N-hydroxylating Monooxygenase from Rhodococcus opacus 1CP and Development of Detection Methods for Substrates and Products. (29.03.2017, Betreuer: T. Heine/Dr. Tischler)
  • Pohl, Anika (Masterarbeit Nat): Transkriptomstudie zum Wachstum von Rhodococcus opacus 1CP auf Phenol-Derivaten. / Transcriptomic Study on the Growth of Rhodococcus opacus 1CP on Phenol Derivatives. (01.03.2017, Betreuer: Dr. Tischler)
  • Gao, Xiaoqi (Masterarbeit Nat): Biochemische Charakterisierung einer Styrol-Monooxygenase aus Halomonas halocynthiae DSM14753. / Biochemical Characterization of a Styrene Monooxygenase from Halomonas halocynthiae DSM14753. (11.01.2017, Betreuer: Dr. Tischler)
  • Richter, Lysann (Masterarbeit Ch): Expression und Charakterisierung rekombinanter nativer und Codon-Usage-optimierter Styroloxid-Isomerasen. (20.12.2016, Betreuer: Dr. Oelschlägel)
  • Achterhold, Alina (Bachelorarbeit Nat): Optimierung der Siderophorproduktion durch Bodenbakterien. / Optimisation of Siderophore Production by Soil Bacteria. (18.08.2016, Betreuer: Dr. Tischler)
  • Siegel, Lucas (Masterarbeit Nat): Regioselektive Oxygenierung mittels rekombinanter Styrol-Monooxygenasen. / Regioselective Oxygenation Using Recombinant Styrene Monooxygenases. (08.08.2016, Betreuer: Dr. Tischler)
  • Schulz, Vivian (Bachelorarbeit Nat): Überproduktion von Siderophoren nach Manganchlorid-Mutagenese von Bodenbakterien. / Overproduction of Siderophores after Manganese-Chloride Mutagenesis of Soil Bacteria. (25.04.2016, Betreuer: Dr. Tischler)
  • Geier, Florian (Bachelorarbeit Nat): Etablierung der Transposon Mutagenese für Gordonia rubripertincta CWB2 und Rhodococcus opacus 1CP. / Establishment of Transposon Mutagenesis for Gordonia rubripertincta CWB2 and Rhodococcus opacus 1CP. (24.03.2016, Betreuer: Dr. Tischler)
  • Partzsch, Anett (Bachelorarbeit Nat): Untersuchung zur Umsetzung des Entzündungshemmers Fenoprofen durch den filamentösen Pilz Epicoccum nigrum. / Transformation of the Anti-Inflammatory Drug Fenoprofen by the Filamentous Fungus Epicoccum nigrum. (04.02.2016, Betreuer: Dr. Kaschabek)
  • Irmscher, Carolin (Masterarbeit Nat): Biochemische Charakterisierung zweier Phenylacetaldehyd-Dehydrogenasen aus Bodenbakterien. / Biochemical Characterization of Two Phenylacetaldehyde Dehydrogenases from Soil Bacteria. (28.01.2016)
  • Noffke, Mareike (Bachelorarbeit Nat): Untersuchung einer N-hydroxylierenden-Monooxygenase aus Thermocrispum agreste DSM 44070 mit Nachweis typischer Substrate mittels HPLC nach Vorsäulenderivatisierung. / Investigation of an N-hydroxylating-Monooxygenase from Thermocrispum agreste DSM 44070 Including Detection of Typical Substrates by Means of HPLC after Pre-Column Derivatisation. (13.01.2016, Betreuer: T. Heine/Dr. Tischler)
  • Vater, Sabine (Bachelorarbeit Nat): Etablierung eines Metall-Farb-Tests zum Nachweis bakterieller Siderophore. / Establishment of a Metall-Dye Test for Detection of Bacterial Siderophores (30.10.2015, Betreuer: Dr. Tischler)
  • Ullmann, Pierre (Bachelorarbeit Nat): Spektroskopische Untersuchungen zu Styrol-Monooxygenasen. / Spectroscopical Investigations of Styrene Monooxygenases. (03.06.2015, Betreuer: Dr. Tischler)
  • Anke, Marlene Kirstin (Bachelorarbeit Ch): Immobilisierung der Azoreduktase aus Rhodococcus opacus 1CP. / Immobilization of Azoreductase from Rhodococcus opacus 1CP. (26.03.2015, Betreuer: Dr. Tischler)
  • Oelschlägel, Michel (Promotion): Identification of bacterial styrene oxide isomerases and evaluation of their applicability for the environmental-friendly synthesis of phenylacetaldehydes. (06.02.2015)
  • Krause, Claudia (Masterarbeit Nat): Herstellung eines rekombinanten Biokatalysators zur Synthese von Phenylacetaldehyden, 2-Phenylethanolen und Phenylessigsäuren aus Styroloxiden. / Production of a Recombinant Biocatalyst for Synthesis of Phenylacetaldehydes, 2-Phenylethanols and Phenylacetic Acids from Styrene Oxides. (24.10.2014, Betreuer: M. Oelschlägel)
  • Friebel, Kristin (Bachelorarbeit Nat): Expression und biochemische Charakterisierung der Styrol-Monooxygenase StyA2B aus Variovorax paradoxus EPS. / Expression and Biochemical Characterization of the Styrene Monooxygenase StyA2B from Variovorax paradoxus EPS. (18.09.2014, Betreuer: Dr. Kaschabek)
  • Siegel, Lucas (Bachelorarbeit Nat): Biotechnologisches Potenzial von StyA1 und StyA2B aus Variovorax paradoxus EPS. / Biotechnological Potential of StyA1 and StyA2B from Variovorax paradoxus EPS. (17.09.2014, Betreuer: Dr. Tischler)
  • Mehnert, Marika (Masterarbeit Nat): Biochemische Charakterisierung einer Enoatreduktase aus Rhodococcus opacus 1CP. / Biochemical Characterization of an Enoate Reductase of Rhodococcus opacus 1CP. (14.07.2014)
  • Slesaczeck, Janine (Bachelorarbeit Nat): Mutagenese einer künstlich fusionierten Styrol-Monooxygenase StyAL2B mit Hilfe der fehlerbehafteten Polymerase-Kettenreaktion. / Mutagenesis of an Artificially Fused Type of Styrene Monooxygenase StyAL2B by the Technique of Error-Prone PCR. (10.04.2014, Betreuer: Dr. Kaschabek)
  • Klinger, Christine Juliana Thoma (Bachelorarbeit Nat): Etablierung von Screeningmethoden zur Detektion von Flavoprotein Monooxygenasen. / Establishing of Screening Methods for the Detection of Flavoprotein Monooxygenases. (12.12.2013, Betreuer: Dr. Tischler/T. Heine)
  • Conrad, Catleen (Masterarbeit Nat): Reinigung und Charakterisierung der beiden rekombinanten Farbstoff abbauenden Peroxidasen DypA und DypB von Rhodococcus opacus 1CP. / Purification and Characterization of the Two Recombinant Dye-Decolorizing Peroxidases DypA and DypB of Rhodococcus opacus 1CP. (21.11.2013, Prof. van Pée, TU Dresden)
  • Schwabe, Ringo (Diplomarbeit Nat): Gerichtete Evolution von Monooxygenasen durch Fragmentierung und kombinatorisches Zusammenfügen ausgewählter Gene. / Directed Evolution of Monooxygenases Using Random Fragmentation and Combinatorial Ligation of Selected Genes. (24.09.2013)
  • Zwicker, Paula (Masterarbeit Nat): Gerichtete Evolution der Styrol-Monooxygenase StyA1/StyA2B aus Rhodococcus opacus 1CP. / Directed evolution of the styrene monooxygenase StyA1/StyA2B from Rhodococcus opacus 1CP. (13.06.2013)
  • Sablowski, Sandro (Diplomarbeit Nat): Degradation of substituted aromatic compounds by Rhodococcus opacus 1CP. (11.07.2013)
  • Thomas, Sarah (Bachelorarbeit Nat): Konstruktion eines enzymatischen Regenerationssystems für NAD(P)H. / Construction of an Enzymatic System for Regeneration of NAD(P)H. (05.07.2013, Betreuer: Dr. Tischler)
  • Krause, Claudia (Bachelorarbeit Gök): Heterologe Expression integraler Membranproteine - Untersuchungen zur Eignung von Pichia pastoris für die rekombinate Gewinnung bakterieller Styroloxid-Isomerasen. / Heterologous Expression of Integral Membrane Proteins - Investigation of Pichia pastoris for the Recombinant Production of Bacterial Styrene Oxide Isomerases (14.02.2013, Betreuer: Dr. Tischler)
  • Zimmerling, Juliane (Masterarbeit Gök): Styrene Oxide Isomerases from Soil Samples - Identification of Isolates and Characterization of these Isomerases with regard to their Ability for Biotechnological Applications. (08.10.2012)
  • Riedel, Anika (Diplomarbeit Nat): One pot synthesis for fine chemicals - applying a styrene monooxygenase and a styrene oxide isomerase. (22.06.2012)
  • Heine, Thomas (Diplomarbeit Nat): Optimierung und Characterisierung künstlich erzeugter Einkomponenten-Styrol-Monooxygenasen. (04.06.2012)
  • Tischler, Dirk (Promotion): Styrene Monooxygenases of Rhodococcus opacus 1 CP - Representatives of a New Type of Flavin Monooxygenases with Potential for White Biotechnology. (03.02.2012)
  • Werner, Christine (Bachelorarbeit Nat): Optimierung der biotechnologischen Anwendung einer Styroloxid-Isomerase aus Rhodococcus opacus 1CP zur Synthese von Phenylacetaldehyd. (30.11.2011, Betreuer: Dr. Kaschabek)
  • Friedrich, Anika (Bachelorarbeit Nat): Etablierung und Optimierung der Error-Prone-PCR sowie eines Aktivitätsscreenings einer Styrol-Monooxygenase. (06.10.2011, Betreuer: Dr. Kaschabek)
  • Schwabe, Ringo (Studienarbeit Gök): DNA-Shuffling von Styrol-Monooxygenasen. (01.08.2011, Betreuer: Dr. Kaschabek)
  • Born, Ariane (Diplomarbeit Nat): Etablierung und Optimierung der Error-Prone-PCR und eines Aktivitätsscreenings für Styrol-Monooxygenasen. (01.07.2011)
  • Oelschlägel, Michel (Diplomarbeit Nat): Anreicherung und biochemische Charakterisierung der Styroloxid-Isomerase aus Rhodoccus opacus 1CP. (07.12.2010)
  • Conrad, Catleen (Bachelorarbeit Nat): Construction, expression and preliminary characterisation of artificially fused chimers of the two-component styrene monooxygenase from Pseudomonas fluoresecens ST. (12.08.2010)
  • Zimmerling, Juliane (Bachelorarbeit Gök): Cunninghamella elegans DSM 1908: Biotransformation von Medikamenten und Identifizierung auftretender Metabolite. (09.09.2010)
  • Hartenhauer, Anne (Bachelorarbeit Gök): Klonierung zweier hypothetischer multifunktioneller Styrol-Monooxygenasen (A1+A2B) des Nocardia farcinica IFM 10152 und des Arthrobacter aurescens TC1. (02.09.2010)
  • Oelschlägel, Michel (Studienarbeit Nat): Identifizierung des Styrolabbaus in Rhodococcus opacus 1CP. (01.06.2010, Betreuer: Dr. Kaschabek)
  • Grimm, Michael (Studienarbeit Nat): Beiträge zur Charakterisierung einer neuartigen Einkomponententyp Styrol-Monooxygenase aus Rhodococcus opacus 1CP. (09.04.2010, Betreuer: Dr. Kaschabek)
  • Kästner, Ina (Diplomarbeit Nat): Identification of a hypothetical one-component styrene-monooxygenase of Rhodococcus opacus MR11. (27.04.2009)
  • Kermer, René (Diplomarbeit Nat): Expression and functional characterization of the putative styrene monooxygenase subunit StyA1 from Rhodococcus opacus 1CP. (07.10.2008)
  • Tischler, Dirk (Diplomarbeit Nat): Trehalose-6-phosphate synthases of Rhodococcus opacus 1CP: Expression, purification and characterisation. (01.11.2007)
  • Tischler, Dirk (Studienarbeit Nat): Transposon-Mutagenese zu Trehalose-Tetraester-Synthese in Rhodococcus erythropolis B7g. (05.02.2007)

Publications

  • Zimmerling J, Tischler D, Großmann C, Schlömann M, Oelschlägel M (2017): Characterization of Aldehyde Dehydrogenases Applying an Enzyme Assay with In Situ Formation of Phenylacetaldehydes. Applied Biochemistry and Biotechnology: 1-13. Article in Press. (DOI: 10.1007/s12010-016-2384-1)
  • Qi J, Paul CE, Hollmann F, Tischler D (2017): Changing the electron donor improves azoreductase dye degrading activity at neutral pH. Enzyme and Microbial Technology 100: 17-19. (DOI: 10.1016/j.enzmictec.2017.02.003)
  • Heine T, Tucker K, Okonkwo N, Assefa B, Conrad C, Scholtissek A, Schlömann M, Gassner G, Tischler D (2017): Engineering Styrene Monooxygenase for Biocatalysis: Reductase-Epoxidase Fusion Proteins. Applied Biochemistry and Biotechnology 181(4): 1590-1610. ( DOI: 10.1007/s12010-016-2304-4)
  • Qi J, Anke MK, Szymańska K, Tischler D (2017): Immobilization of Rhodococcus opacus 1CP azoreductase to obtain azo dye degrading biocatalysts operative at acidic pH. International Biodeterioration and Biodegradation 118: 89-94. (DOI: 10.1016/j.ibiod.2017.01.027)
  • Scholtissek A, Ullrich SR, Mühling M, Schlömann M, Paul CE, Tischler D (2017): A thermophilic-like ene-reductase originating from an acidophilic iron oxidizer. Applied Microbiology and Biotechnology 101(2): 609-619. (DOI: 10.1007/s00253-016-7782-3)
  • Esuola CO, Babalola OO, Heine T, Schwabe R, Schlömann M, Tischler D (2016): Identification and characterization of a FAD-dependent putrescine N-hydroxylase (GorA) from Gordonia rubripertincta CWB2. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic 134: 378-389. (DOI: 10.1016/j.molcatb.2016.08.003)
  • Qi J, Schlömann M, Tischler D (2016): Biochemical characterization of an azoreductase from Rhodococcus opacus 1CP possessing methyl red degradation ability. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic 130: 9-17. (DOI: 10.1016/j.molcatb.2016.04.012)
  • Esuola CO, Babalola OO, Heine T, Schlömann M, Tischler D, Akinyemi SOS (2016): Horticultural crops development: The importance of fine chemicals production from microbial enzymes. Acta Horticulturae 1110: 7-12. (DOI: 10.17660/ActaHortic.2016.1110.2)
  • Riedel A, Heine T, Westphal AH, Conrad C, Rathsack P, van Berkel WJH, Tischler D (2015): Catalytic and hydrodynamic properties of styrene monooxygenases from Rhodococcus opacus 1CP are modulated by cofactor binding AMB Express 5(1): 11. (DOI: 10.1186/s13568-015-0112-9)
  • Oelschlägel M, Heiland C, Schlömann M, Tischler D (2015): Production of a recombinant membrane protein in an Escherichia coli strain for the whole cell biosynthesis of phenylacetic acids. Biotechnology Reports 7: 38-43. (DOI: 10.1016/j.btre.2015.05.002)
  • Paul CE, Tischler D, Riedel A, Heine T, Itoh N, Hollmann F (2015): Nonenzymatic Regeneration of Styrene Monooxygenase for Catalysis. ACS Catalysis 5(5): 2961-2965. (DOI: 10.1021/acscatal.5b00041)
  • Oelschlägel M, Kaschabek SR, Zimmerling J, Schlömann M, Tischler D (2015): Co-metabolic formation of substituted phenylacetic acids by styrene-degrading bacteria. Biotechnology Reports 6: 20-26. (DOI: 10.1016/j.btre.2015.01.003)
  • Riedel A, Mehnert M, Paul CE, Westphal AH, van Berkel WJH, Tischler D (2015): Functional characterization and stability improvement of a 'thermophilic-like' ene-reductase from Rhodococcus opacus 1CP Frontiers in Microbiology 6(OCT), art. no. 1073. (DOI: 10.3389/fmicb.2015.01073)
  • Oelschlägel M, Rückert C, Kalinowski J, Schmidt G, Schlömann M, Tischler D (2015): Sphingopyxis fribergensis sp. nov., a soil bacterium with the ability to degrade styrene and phenylacetic acid. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 65(9): 3008-3015. (DOI: 10.1099/ijs.0.000371)
  • Oelschlägel M, Zimmerling J, Schlömann M, Tischler D (2014): Styrene oxide isomerase of Sphingopyxis sp. Kp5.2. Microbiology (Reading, England) 160: 2481-2491. (DOI: 10.1099/mic.0.080259-0)
  • Oelschlägel M, Riedel A, Zniszczoł A, Szymańska K, Jarzebski AB, Schlömann M, Tischler D (2014): Immobilization of an integral membrane protein for biotechnological phenylacetaldehyde production. Journal of Biotechnology 174(1): 7-13. (DOI: 10.1016/j.jbiotec.2014.01.019)
  • Gröning JAD, Kaschabek SR, Schlömann M, Tischler D (2014): A mechanistic study on SMOB-ADP1: an NADH:flavin oxidoreductase of the two-component styrene monooxygenase of Acinetobacter baylyi ADP1. Archives of Microbiology 196(12): 829-845. (DOI: 10.1007/s00203-014-1022-y)
  • Oelschlägel M, Zimmerling J, Schlӧmann M, Tischler D (2014): Styrene oxide isomerase of Sphingopyxis sp. kp5.2. Microbiology (United Kingdom) 160: 2481-2491. (DOI: 10.1099/mic.0.080259-0)
  • Gröning JAD, Eulberg D, Tischler D, Kaschabek SR, Schlömann M (2014): Gene redundancy of two-component (chloro)phenol hydroxylases in Rhodococcus opacus 1CP. FEMS Microbiology Letters 361(1): 68-75. (DOI: 10.1111/1574-6968.12616)
  • Tischler D, Schlömann M, Van Berkel WJH, Gassner GT (2013): FAD C(4a)-hydroxide stabilized in a naturally fused styrene monooxygenase. FEBS Letters 587(23): 3848-3852. (DOI: 10.1016/j.febslet.2013.10.013)
  • Tischler D, Niescher S, Kaschabek SR, Schlömann M  (2013): Trehalose phosphate synthases otsa1 and otsa2 of Rhodococcus opacus 1CP. FEMS Microbiology Letters 342(2): 113-122. (DOI: 10.1111/1574-6968.12096)
  • Tischler D, Gröning JAD, Kaschabek SR, Schlömann M (2012): One-component styrene monooxygenases: An evolutionary view on a rare class of flavoproteins. Applied Biochemistry and Biotechnology 167(5): 931-944. (DOI: 10.1007/s12010-012-9659-y)
  • Oelschlägel M, Gröning JAD, Tischler D, Kaschabek SR, Schlömann M (2012): Styrene oxide isomerase of Rhodococcus opacus 1CP, a highly stable and considerably active enzyme. Applied and Environmental Microbiology 78(12): pp. 4330-4337. (DOI: 10.1128/AEM.07641-11)
  • Gröning JAD, Tischler D, Kaschabek SR, Schlömann M (2010): Optimization of a genome-walking method to suit GC-rich template DNA from biotechnological relevant Actinobacteria. Journal of Basic Microbiology 50 (5), pp. 499-502. (DOI: 10.1002/jobm.201000032)
  • Tischler D, Kermer R, Gröning JAD, Kaschabek SR, Van Berkel WJH, Schlömann M (2010): StyA1 and StyA2B from Rhodococcus opacus 1CP: A multifunctional styrene monooxygenase system. Journal of Bacteriology 192(19): 5220-5227. (DOI: 10.1128/JB.00723-10)
  • Tischler D, Eulberg D, Lakner S, Kaschabek SR, Van Berkel WJH, Schlömann M (2009): Identification of a novel self-sufficient styrene monooxygenase from Rhodococcus opacus 1CP. Journal of Bacteriology 191(15): 4996-5009. (DOI: 10.1128/JB.00307-09)

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