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Auf den Spuren der biomolekularen Funktion

Kernspinresonanzmethoden geben einzigartige Einblicke in Struktur, Dynamik und Wechselwirkungen von Biomolekülen.

Alle biologischen Vorgänge, wie beispielsweise Zellteilung, Infektionen oder die Entstehung von Krebs, beruhen grundsätzlich auf spezifischen Wechselwirkungen von Biomolekülen. Diese Wechselwirkungen folgen aus der atomaren Struktur der Moleküle und ihren zeitlichen Veränderungen. Durch Kernspinresonanz können die Abstände und geometrische Anordnungen von Atomen in Biomolekülen experimentell bestimmt und daraus sowohl Struktur als auch Dynamik der Moleküle abgeleitet werden. Dadurch wird es möglich, die Funktion biologischer Biomoleküle grundlegend zu verstehen und gezielt auf deren Funktion, etwa durch Medikamente, einzuwirken.

Krankheitsrelevante Proteine
Unsere Gruppe beschäftigt sich mit Problemen der Strukturbiologie, bei denen durch Kernspinresonanz einzigartig neue Informationen über Struktur, Dynamik und Wechselwirkung von Biomolekülen gewonnen werden können. Dabei untersuchen wir insbesondere Moleküle, die in Verbindung mit Krankheiten stehen. Beispiele dafür sind die Abl-Kinase, ein Protein, das für die Entstehung chronisch myelogener Leukämie verantwortlich ist, der HIV-1 Korezeptor CCR5, der β1-adrenerge Rezeptor und Lipopolysaccharide, als Auslöser des endotoxischen Schocks.

Weiterentwicklung von Kernspinresonanzmethoden
Ein zweiter Schwerpunkt unserer Forschung ist die Weiterentwicklung von Kernspinresonanzmethoden zur genaueren Beschreibung von Struktur, Dynamik und physikochemischen Wechselwirkungen von Proteinen. Insbesondere beschäftigen wir uns mit der quantitativen Beschreibung ungefalteter Proteinzustände und von Wasserstoffbrücken durch neue, hochpräzise Experimente.

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