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Projekte

  • MOTIVATION

Metalle erfüllen zahlreiche Aufgaben in der Biologie; so fungieren sie z.B. als Cofaktoren in Enzymen und dienen der Stabilisierung von DNA- und Proteinstrukturen. Die meisten Medikamente hingegen beruhen auf organischen Verbindungen und enthalten keine Metalle. Lediglich in der Krebstherapie werden einige wenige Platin-Komplexe eingesetzt, von denen Cisplatin die bekannteste und am häufigsten verabreichte Verbindung ist. Allerdings sind die Platin-basierten Therapien oft von starken Nebenwirkungen und Resistenzen begleitet - dies sind Gründe, warum anorganische Chemiker weiterhin nach alternativen metallhaltigen Medikamenten forschen.

  • ZIELE

Die Projekte der  Arbeitsgruppe beschäftigen sich mit dem Design von Metallkomplexen mit biologischen Funktionen. Es sollen Wechselwirkungen mit Biomolekülen untersucht werden, um dabei Potential für diagnostische oder therapeutische Zwecke aufzudecken. Metallkomplexe und deren Biokonjugate werden für DNA-Spaltung, DNA-Bindung, Peptidspaltung und die Inhibierung von krankheitsrelevanten Enzymen entwickelt und getestet. Ein zentraler Aspekt der Projekte wird die selektive Aktivierung der biologischen Funktionen in bestimmten Zelltypen sein.

  Wechselwirkungen mit DNA

Krebs ist durch schnelle und unkontrollierte Proliferation gekennzeichnet - DNA ist deshalb ein offensichtliches Ziel für therapeutische Intervention. Entsprechend haben Metallkomplexe, die DNA binden oder spalten können und damit die zelluläre Transkription inhibieren, Potential als DNA-zielgerichtete Chemotherapeutika.

  Wechselwirkungen mit Proteinen

Auch eine Spaltung von Peptidbindungen kann mit Metallkomplexen erreicht werden. Das kann für den Abbau von pathogenen Proteinstrukturen wie den amyloidogenen Peptiden von Bedeutung sein, die in neurodegenerativen Krankheiten eine Rolle spielen. Von Interesse ist zudem die Inhibierung von krankheitsrelevanten Enzymen mit eigens dafür designten Metallkomplexen.

  • ARBEITSMETHODEN

Das präparative Programm beinhaltet die organische Synthese von Liganden, die Synthese von Metallkomplexen und deren Kopplung an kleine Biomoleküle. Wechselwirkungen der Metallkomplexe mit DNA und Proteinen können mithilfe von Photometrie, Fluorimetrie und/oder Gelelektrophorese untersucht werden.

 


ABGESCHLOSSENE PROJEKTE

Projekte während der Promotions- und Postdoc-Phase beschäftigten sich mit dem Nachweis von DNA mit Metallkomplex-funktionalisierten Oligonukleotiden (2003-2006), der Analyse von Amino-terminierten Oberflächen und DNA-Microarrays (2006-2008), mechanistischen Untersuchungen zum Antikrebsmedikament Cisplatin sowie der Entwicklung von neuen Cisplatin-Derivaten (2008-2010).