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Neues aus der Fa­kul­tät

Archiv 2015

Posterpreise für neue Ansätze in der com­pu­ter­un­ter­stütz­ten Wirk­stoff­for­schung

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  • Neues aus der Fa­kul­tät 2015

Frau Christiane Ehrt und Frau Lina Humbeck haben für Ihre Arbeiten im Zu­sam­men­hang mit der Identifizierung ähnlicher Proteinbindetaschen bzw. bevorzugter Grundstrukturen von Molekülen in den letzten Wochen auf zwei unabhängigen Tagungen Auszeich­nungen für ih­re Poster-Präsentationen er­hal­ten. Beide pro­mo­vieren in einer der Nachwuchs­gruppen Me­di­zi­ni­sche Chemie bei Herrn Dr. Koch über neue computerbasierte Ansätze zur Anwendung innerhalb der rationalen Wirk­stoff­for­schung.

Grafikillustration © Archiv​/​TU Dort­mund

Die grund­le­gen­de Thematik beider Arbeiten handelt von der Ähnlichkeit von Proteinbindetaschen basierend auf ähnlichen Anordnungen von Sekundärstrukturelementen („Ligand Sensing Cores“) unabhängig vom gesamten Faltungsmuster. Erste Beispiele zeigen, dass ähnliche Ligand Sensing Cores ähnliche Molekül-Grundgerüste („Scaffolds“) binden kön­nen. Die Identifizierung dieser Ähnlichkeiten kann also einen erheblichen Einfluss auf das rationale Design von neuen Wirkstoffen haben, indem das Wissen über mögliche bindende Scaffolds auf ein neues Zielprotein übertragen wer­den kann.

Frau Ehrt hat ih­re Arbeiten mit dem Titel „Repurposing of known kinase inhibitors for inhibition of trypanothione synthetase“ auf dem „29. Molecular Modelling Work­shop“ in Erlangen. Sie hat dabei die Evaluierung und Anwendung einer neuen Methode vorgestellt, die aktuell von Tobias Brinkjost aus der AG Koch ent­wi­ckelt wird. Mit Hilfe eines effizienten Graph basierenden Algorithmus ist es nun mög­lich, ähnliche Ligand Sensing Cores innerhalb der bekannten Proteinstrukturen zu identifizieren. Frau Ehrt versucht nun mit dieser Methode ähnliche Proteinbindetaschen zwischen der Trypanothionsynthetase und Kinasen zu identifizieren um auf diese Weise neue Anwendungsgebiete für bekannte Kinase-Inhibitoren zu erschließen. Die Trypanothionsynthetase ist ein neues Wirkstoffziel zur Bekämpfung von Trypanosomatid-Er­kran­kun­gen, wie z.B. der Schlafkrankheit. Die bereits erzielten her­vor­ragen­den Er­geb­nisse der engen Ko­ope­ra­ti­on zwischen Christiane Ehrt und Tobias Brinkjost haben zur Verleihung des Posterpreises geführt. 

Frau Humbeck versucht dagegen neue Ähnlichkeiten von Bindetaschen in un­ter­schied­lichen Proteinen anhand der Aktivitätsdaten bekannter Inhibitoren zu identifizieren. Sie hat ih­re Arbeiten mit dem Titel „Chemogenomics analysis of small molecule bioactivity data: Privileged scaffolds and conserved structural elements in proteins“ auf der „Frontiers in Medicinal Chem­is­try“ in Marburg vorgestellt. Da­ten­ban­ken wie die Drugbank oder die ChEMBL enthalten die Aktivitätsdaten von Mil­lio­nen unterschiedlichster Mo­le­kü­le. Unter Zuhilfenahme verschiedenster Programme, die durch ein selbstgeschriebenes Pro­gramm angesteuert wer­den, ist es nun mög­lich diese Da­ten­ban­ken nach Molekülgrundgerüsten zu durchsuchen, die an Proteine mit unterschiedlicher Funktion und unterschiedlichem Faltungsmuster binden. Die Information über die sogenannten „Privileged Scaffolds“ lassen sich für das rationale Wirkstoffdesign nut­zen. Darüber hinaus konnte bereits ein weiteres Beispiel für ähnliche Ligand Sensing Cores in un­ter­schied­lichen Proteinen identifiziert wer­den.

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