Forschungsprogramm

Forschungsprogramm

Die Wissenschaftler der Abteilung „Biomolekulare Systeme“ haben automatisierte Methoden zur Synthese von Zuckerketten bis zu 150-meren entwickelt. Neben Saccharose (Haushaltszucker) und Stärke die dem Organismus Energie liefern und von Pflanzen als Energiespeicher angelegt werden, sind sehr komplexe Zuckermoleküle auch an vielen biologischen Vorgängen beteiligt. Sie bedecken alle Zellen des menschlichen Körpers und spielen eine entscheidende Rolle bei der molekularen Erkennung von Zelloberflächen und damit bei Infektionen, Immunreaktionen und Krebsmetastasen. Komplexe Zucker sind allgegenwärtig als Zellbeschichtungen in der Natur und können damit auch für die Impfstoffentwicklung gegen Bakterien und Parasiten dienen. In den vergangenen 20 Jahren ist die große Bedeutung der Zucker an den Oberflächen von Zellen für die Biologie und die Medizin erkannt worden.

Mit Hilfe der automatisierten Synthese können biologisch relevante Kohlehydrate in größeren Mengen für die biologische, pharmazeutische und medizinische Forschung hergestellt werden. Mit der automatisierten Kohlehydrat-Synthese wurden die Voraussetzungen für die Weiter- und Neuentwicklung von zuckerbasierten Medikamenten und Impfstoffen aber auch völlig neuen Materialien geschaffen.

Die Kerninteressen unserer Forschung richten sich derzeit auf die folgenden Bereiche:

Automated oligosaccharide synthesis

  • New protecting groups
  • Understanding glycosylation reactions better
  • New linkers for solid phase carbohydrate synthesis
  • Assembly of complex structures (in particular N-Glycans, O-Glycans)
  • Novel instrumentation for automated glycan assembly
    Group members

Total Synthesis of Biologically Important Oligosaccharides

  • Tumor-associated antigens
  • Bacterial cell-surface antigens
  • N-linked glycoproteins 
    Group members

Chemical Synthesis and Biochemistry of Proteoglycans

  • Modular synthesis of heparin/heparan sulfates
  • Creation of heparin microarray
  • Optimization of the building blocks synthesis
  • Study of the SAR (structure-activity relationship) and the interactions between Proteoglycans and proteins
  • Automated synthesis of heparin fragments

Total Synthesis and Biological Activity of Glycosylphosphatidylinositols (GPIs)

  • Total synthesis of GPIs
  • Elucidation of the biosynthesis of GPI
  • Immunological response to synthetic GPIs
    Group members

Development of Cabohydrate-based Vaccines

  • Synthetic Steptococcus pneumoniae vaccine
  • Synthetic Klebsiella pneumoniae vaccine
  • Synthetic Steptococcus suis vaccine
  • Many other confidential targets
    Group members

Continuous Flow Organic Synthesis

  • Automated Synthesis in continuous flow reactors
  • Photochemistry in continuous flow
  • Catalysis in continuous flow
  • Synthesis of active pharmaceutical ingredients
    Group members

Carbohydrate Microarrays

Carbohydrate Materials

  • Understanding cellulose and chitin structure
  • Creating novel carbohydrate materials
    Group members



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