idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instance:
Share on: 
05/20/2019 21:00

Datenbanken liefern neue Wirkstoff-Kandidaten

Johannes Scholten Stabsstelle Hochschulkommunikation
Philipps-Universität Marburg

    Medikamente vom Spielplatz: Molekül-Bausteine in großen Datenbanken sind eine gute Quelle für neue Wirkstoffe. Das zeigt eine Forschungsgruppe um den Pharmazeutischen Chemiker Professor Dr. Peter Kolb in einer Studie, die soeben in der Online-Ausgabe des Wissenschaftsmagazins PNAS erschienen ist. Indem das Team eine Datenbank gezielt durchsuchte, fand es zahlreiche neue Bindungspartner für ein wohlbekanntes Protein.

    Eine Dezillion – so groß ist die Menge aller denkbaren Moleküle, die als Medikamente in Frage kommen; eine Dezillion ist eine Zahl mit 60 Nullen. „Ein riesiger Spielplatz“ für Pharmazeuten sei das, befindet Peter Kolb, der Leitautor des Aufsatzes. „Viele Ecken dieses Raumes sind gut erforscht, während andere noch nicht untersucht sind oder bislang keine biologisch aktive chemische Substanz geliefert haben“, führt der Wissenschaftler aus, der Pharmazeutische Chemie an der Philipps-Universität lehrt.

    Spezielle Datenbanken bilden leistungsstarke Werkzeuge, um den chemischen Raum zu erfassen. Das Team nutzte die frei verfügbare Molekül-Bibliothek „SCUBIDOOO“, die Kolbs Arbeitsgruppe selbst aufgebaut hat. „Die Datenbank enthält mehr als 20 Millionen hypothetische Verbindungen, die sich aus jeweils zwei bereits vorhandenen Bausteinen zusammensetzen“, sagt Kolbs Mitarbeiter Dr. Florent Chevillard. Davon berücksichtigte die Forschungsgruppe eine Teilmenge von 10.000 Verbindungen.

    Taugen derartige Datenbanken, um neuartige und wirkungsvolle Bindungspartner von Proteinen zu gewinnen? Solche Bindungspartner kommen als Kandidaten für Wirkstoffe infrage, die das entsprechende Protein blockieren oder aktivieren. Die Autorinnen und Autoren wählten für ihre Studie ein Protein aus, für das bereits eine große Anzahl von Bindungspartnern bekannt ist; die Identifizierung wirklich neuer Partner ist daher umso anspruchsvoller.

    Durch Computermodellierung fand die Marburger Arbeitsgruppe in enger Zusammenarbeit mit dem medizinal-chemischen Unternehmen Taros 240 Moleküle, von denen anzunehmen war, dass sie an das ausgewählte Protein binden können. „In nur zwei Wochen konnten wir 127 der selektierten Verbindungen durch chemische Synthese in unseren Labors herstellen“, betont Mitverfasser Dr. Dimitrios Tzalis, Gesellschafter-Geschäftsführer von Taros; anschließend prüfte die Arbeitsgruppe von Professor Dr. Jan Steyaert an der Universität Brüssel, ob die Moleküle in die Bindungstaschen des Proteins passen.

    „Die Zeitspanne für Design und Kalkulation, Produktion und Test der ersten Charge betrug alles in allem nur sechs Wochen“, hebt Kolb hervor. Keine der Verbindungen war jemals zuvor als Bindungspartner des gewählten Proteins beschrieben, geschweige denn synthetisiert worden. „Dies wirft ein helles Licht auf den leicht zugänglichen Raum neuartiger Wirkstoffe, der sich direkt um die Ecke befindet“, konstatiert Kolb.

    Dr. Peter Kolb ist Heisenberg-Professor für Pharmazeutische Chemie an der Philipps-Universität. Er forscht auch am mittelhessischen LOEWE-Zentrum DRUID und gehört dem Marburger „LOEWE“-Zentrum für Synthetische Mikrobiologie an. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft sowie das COST-Programm der Europäischen Union unterstützten die zugrundeliegenden Arbeiten finanziell.

    Originalveröffentlichung: Florent Chevillard, Silvia Stotani & al.: Interrogating dense ligand chemical space with a forward-synthetic library, PNAS 2019

    Weitere Informationen:
    Ansprechpartner: Professor Dr. Peter Kolb,
    Heisenberg-Professor für Pharmazeutische Chemie
    Tel.: 06421 28-25908
    E-Mail: peter.kolb@uni-marburg.de
    Internet: http://www.kolblab.org

    Taros Chemicals im Internet: https://www.taros.de


    Images

    Kombinationen aus dem Baukasten: Peter Kolb und sein Mitarbeiter Florent Chevillard (links) nutzten Klebezettel, um bei der Fülle der in Frage kommenden Moleküle die Übersicht zu behalten.
    Kombinationen aus dem Baukasten: Peter Kolb und sein Mitarbeiter Florent Chevillard (links) nutzten ...
    (Foto: Regina Gerlach-Riehl, Bearb.: Redaktion; das Bild darf nur für die Berichterstattung über die hier angezeigte wissenschaftliche Veröffentlichung verwendet werden.)
    None


    Criteria of this press release:
    Journalists
    Chemistry, Information technology, Medicine
    transregional, national
    Research results, Scientific Publications
    German


     

    Kombinationen aus dem Baukasten: Peter Kolb und sein Mitarbeiter Florent Chevillard (links) nutzten Klebezettel, um bei der Fülle der in Frage kommenden Moleküle die Übersicht zu behalten.


    For download

    x

    Help

    Search / advanced search of the idw archives
    Combination of search terms

    You can combine search terms with and, or and/or not, e.g. Philo not logy.

    Brackets

    You can use brackets to separate combinations from each other, e.g. (Philo not logy) or (Psycho and logy).

    Phrases

    Coherent groups of words will be located as complete phrases if you put them into quotation marks, e.g. “Federal Republic of Germany”.

    Selection criteria

    You can also use the advanced search without entering search terms. It will then follow the criteria you have selected (e.g. country or subject area).

    If you have not selected any criteria in a given category, the entire category will be searched (e.g. all subject areas or all countries).