Forscher-Gruppe  -  Research-Association        
Synthese funktionaler chemisch-biologischer
Hybridverbindungen 2006 - 2008

Abstract

Zusammenschluss von 9 Arbeitsgruppen zur wissenschaftlichen Bearbeitung des folgenden Themas:

Biologische Makromoleküle wie Proteine und Nukleinsäuren zeichnen sich durch die Komplexität der von ihnen gebildeten, räumlichen 3D-Strukturen sowie durch die große Anzahl unterschiedlicher und zumeist hochspezialisierter Funktionen aus. Weitere Kennzeichen von biologischen Makromolekülen sind deren einzigartige Fähigkeiten hinsichtlich Selbstorganisation und Informationsspeicherung. Da diese per se äußerst vorteilhaften Eigenschaften evolutionär im Kontext eines zellulären Organismus optimiert und ausgeübt werden, sind der Verwendung von Biomolekülen in Technik und Grundlagenforschung bisher jedoch enge Grenzen gesetzt gewesen.
Die Entwicklung, Synthese und Charakterisierung von funktionalen chemisch-biologischen Hybridverbindungen ist deshalb das vorrangige Ziel aller an der Forschergruppe beteiligten Gruppen. Hierzu werden in den einzelnen Teilprojekten Biomoleküle mit ihren evolutionär zumeist hoch spezialisierten Charakteristika mit der enormen Vielfalt chemisch-synthetischer Verbindungen zu neuartigen Hybridverbindungen verknüpft. Diese Biohybridverbindungen erlauben die Implementierung von Funktionen in den Biomolekülen, für die sie in ihrem biologischen Kontext nicht vorgesehen waren. So können die funktionellen und regulatorischen Eigenschaften von Rezeptoren, Ionenkanälen und Biokatalysatoren durch den Einbau bzw. die Verknüpfung mit chemisch modifizierten Cofaktoren, Substrat-Analoga oder völlig anders gearteten organischen Molekülen gezielt abgeändert werden. Zudem können neue, topologische Wirkzusammenhänge geschaffen werden, wenn Biomoleküle an chemisch synthetisierte Ankermoleküle selektiv gekoppelt und an Proteinkomplexe, Membranen bzw. chemisch angepassten Oberflächen immobilisiert werden.