Aldolasen sind Enzyme, die eine entscheidende Rolle im Stoffwechsel von Kohlenhydraten spielen. Diese Enzyme gehören zu der Klasse der Lyasen und zeigen insbesondere in Aldolreaktion katalytische Aktivität, bei welcher Aldehyde oder Ketone mit einem Elektrophil reagieren und so eine Aldolbindung bilden. Trotz der beeindruckenden Errungenschaften in der Entwicklung von Aldolasen, wurden diese bisher nur sehr spezifisch eingesetzt, wie z.B. für die Synthese von Building Blocks für die industrielle Produktion von Statinen für den Fall von DERA. Die starke Restriktion bei Aldolasen bezüglich der akzeptierten Donoren für die Aldolreaktion schränkte die breitflächige Verwendung jedoch ein. Durch die geometrische Analyse des aktiven Zentrums auf Basis vorhandener Kristallstrukturen ist es möglich die katalytische Aktivität von Aldolasen mittels Mutagenese zu erweitern. Hierbei ist das Ziel den vorhandenen Platz in dem aktiven Zentrum zu erweitern und damit das Substratspektrum zu erweitern. In dieser Arbeit wurde als Ausgangsaldolase EcDERA verwendet, welche schon eine Einzelpunktmutation (F200I) auf der Oberfläche trägt. Durch Analyse des aktiven Zentrums auf Basis vorhandener Kristallstrukturen wurden Enzymbibliotheken generiert, welche bis zu drei weiteren Mutationen tragen. Die eingeführten Mutationen befinden sich alle im aktiven Zentrum mit dem Ziel den vorhandenen Platz zu erweitern durch Einführung von „platzsparenden“ Mutationen mit kleineren Aminosäuren. EcDERA akzeptiert als Wildtyp Acetaldehyd, Aceton, Propanal und Fluoroaceton als Donor und zeigt damit ein entspanntes Donorspektrum im Vergleich zu anderen erforschten Aldolasen. Durch die Einführung der Mutationen im aktiven Zentrum sollten zyklische Ketone wie Cyclobutanon, Cyclopentanon und Cyclohexanon akzeptiert werden. Zusätzlich wurden weitere Ketone wie Chloraceton, Butanon, 1-Hydroxybutanon und weitere auf Aktivität getestet. Die Hypothese, dass zyklische Ketone akzeptiert werden können bestätigte sich. Einige der modifizierten Enzyme der mutagenen EcDERA-Bibliothek waren in der Lage Cyclopentanon als Donor umzusetzen, jedoch zeigte keiner der Enzymvarianten Aktivität für Cyclobutanon und Cyclohexanon. Aufgrund des limitierten Erfolgs der mutagenen EcDERA-Bibliothek und der Verfügbarkeit der metagenomischen Enzymbibliotheken DERA und FSA unseres Partners Prozomix®, wurden diese verwendet um aktive Enzyme für die Auswahl der getesteten Donoren zu finden. Durch die Verwendung metagenomischer Enzymbibliotheken konnte das aus der Literatur bekannte Donorenspektrum für DERA erweitert werden. Als neue bisher unbekannte Aktivitäten für DERA-Enzyme konnte i-Valeraldehyd als Akzeptor mit Butanon, Methoxyaceton und Chloraceton umgesetzt werden. Bemerkenswert ist hierbei die Verwendung eines aliphatischen Akzeptors anstatt des natürlichen Akzeptors D-Glyceraldehyde-3-phosphat. Die in der Literatur präsentierten Beispiele sind hauptsächlich mit D-Glyceraldehyde-3-phosphat generiert worden, wobei D-Glyceraldehyde-3-phosphat als natürlicher Akzeptor die verminderte Aktivität unnatürlicher Donoren kompensiert. Somit stellen die präsentierten 244 Ergebnisse einen großen Schritt zur universellen, synthetischen Verwendung von Aldolasen für die Produktion von Feinchemikalien dar. Das dritte Kapitel der vorliegenden Arbeit beschäftigt sich mit der Wirkung von anorganischen Salzen auf die Stabilität von Enzymen. Im Jahr 1888 wurde von Franz Hofmeister die Publikation “Zur Lehre der Wirkung der Salze“ seine Ergebnisse publiziert, welche sich mit dem Aussalzverhalten von proteinhaltigen Lösungen unter Einfluss von anorganischen Salzen beschäftigt hat. Für sein Experiment verwendete Hofmeister separierte Flüssigkeit von geschlagenen Eiern, welche sich über Nacht absetzte. Nach Zugabe konzentrierter Salzlösungen beobachtete er die unterschiedlichen Zeitspannen die sich ergaben, bis erste Zeichen von ausgefallenem Protein sichtbar waren in Form einer weißlichen Trübung. Seine Ergebnisse resultierten in der bis heute relevanten „Lyotropen Serie“ oder auch umgangssprachlich Hofmeister-Serie. Für die vorliegende Arbeit wurde die Beeinflussung der Thermostabilität durch anorganische Salze und weiteren Verbindungen von drei Beispielenzymen analysiert. Die verwendeten Enzyme umfassen Lysozym von Gallus gallus, Alkoholdehydrogenase von Sachharomyces cerevisiae und FSA von Escherichia coli. Für die Bestimmung der Thermostabilität wurde nanoDSF Equipment eingesetzt für die Bestimmung des Schmelzpunkts der Enzyme in wässriger Lösung. Die Methodik erlaubt es den Schmelzpunkt von insgesamt 48 wässrigen Proteinproben basierend auf der intrinsischen Fluoreszenz von Tryptophan in einem Zeitrahmen unterhalb einer Stunde abhängig von verwendeten Temperaturgradienten zu bestimmen. Der verwendete Literaturstandard liegt bei 1°C/Minute. Mit dem verwendeten Gerät „Prometheus“ von NanoTemper kann die Probe bis zu 115°C erhitzt werden. Die Methodik ist somit geeignet für Hochdurchsatz-Screenings von (hyper)thermophilen Enzymbibliotheken. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit bestätigen den Verlauf der Hofmeister-Serie. Mit hohen Salzkonzentrationen konnte der Trend der Hofmeister Serie für alle getesteten Enzyme beobachtet werden. Besonders der destabilisierende Anteil der Serie zeigte einheitliches Verhalten zu den Ergebnissen von Hofmeisters Experiment.