Innovative chemische Diversität

Zugang zu chemischen Expertisen und Ressourcen ist essentiell für die Wirkstoffforschungsziele des Verbundes. Hier stehen dem Verbund zurzeit etwa 250.000 Substanzen aus verschiedenen kommerziellen Sammlungen für Screening-Kampagnen an verschiedenen Standorten zur Verfügung. Darüber hinaus kann der Verbund auf eine Reihe einzigartiger weiterer Quellen zurückgreifen.

Speziell ausgewählte Sammlungen von etwa 20.000 kleinen chemischen Verbindungen (sogenannte Fragmente mit MW kleiner als 250 Dalton) werden in strukturbasierten Experimenten am FMP, MDC und HMGU genutzt, um durch Fragment-Screening an Proteinen mit Auslese durch NMR und Proteinkristallisation erste Ausgangspunkte für Proteinliganden zu identifizieren. Am FMP (AG Rademann) werden mit solchen Fragmenten, die jeweils chemisch verknüpfbare Funktionen ausweisen, in funktionellen Tests (z.B. Enzyminhibition) dynamische Ligationsscreens durchgeführt, um hochaffine Inhibitoren zu suchen.

Naturstoffe sind eine wertvolle Quelle innovativer bioaktiver Strukturen. Mehr als 50% aller zugelassenen Medikamente sind Naturstoffe oder davon abgeleitete Verbindungen. Moderne Genetik, Genomsequenzierung mit Hochdurchsatzverfahren (second generation sequencing), neue Analytikverfahren („Sekundärmetabolomics“) und Bioinformatik ergänzen das klassische, aktivitätsgeleitete und strukturaufklärungsbasierte Mikrobenscreening. Das wachsende zur Verfügung stehende Wissen über Biosynthesewege von Naturstoffen erlaubt eine rationale Veränderung der Produkte und Optimierung der Produktionsausbeuten.

Wissenschaftler am HZI und HIPS sind führend an dieser Entwicklung beteiligt. HZI/HIPS wird seine Erfahrung mit gleitenden Bakterien und Pilzen einbringen. Die gezielte Identifizierung und strukturelle Charakterisierung von neuen Metaboliten und das schnelle Erkennen von bekannten Substanzen wird durch den Aufbau einer Datenbank aller bisher in den Extrakten gefundener Substanzen erleichtert.

Koordinator

  • Dr. Ronald Frank

    Koordinator Helmholtz Wirkstoffforschung

    Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

    Inhoffenstraße 7
    38124 Braunschweig

    Telefon: 0531 6181-3400
    Fax: 0531 6181-3499
    E-Mail: Kontakt

Wissenschaftler

Aubry Miller, DKFZ/EMBL

Michael Lisurek und
Edgar Specker, FMP

Thorsten Bach und
Igor Tetko, HMGU/TUM

Marc Stadler, Markus Kalesse,
Rolf Müller und Rolf Hartmann,
HZI/HIPS