Forschungsprogramm

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Forschungsprogramm

Die Wissenschaftler der Abteilung "Biomolekulare Systeme" nutzen die synthetische Chemie als Basistechnologie zur Erforschung komplexer biologischer Systeme mit einem besonderen Schwerpunkt auf der Glykobiologie. Kohlenhydrate spielen eine entscheidende Rolle für Struktur, Energiespeicherung und molekulare Erkennungsvorgänge, die für lebende Organismen essentiell sind, aber auch bei Infektionen, der Immunantwort und der Krebsentwicklung eine Rolle spielen. Komplexe Zucker, die die meisten Zellen umhüllen, bilden die Grundlage für Impfstoffe gegen Bakterien, Parasiten und Viren.

Die automatisierte Glykan-Assemblierung produziert schnell und zuverlässig biologisch relevante Kohlenhydrate bis zu 150-meren, die insbesondere für die biologische und medizinische Forschung sowie für materialwissenschaftliche Untersuchungen eingesetzt werden. Viele der grundlegenden Fortschritte, die in dieser Abteilung gemacht wurden, haben sich in Produkten und Dienstleistungen von Spin-off-Firmen niedergeschlagen.


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

Automatisierte Glykanassemblierung
Prof. Peter H. Seeberger

Automatisierte Oligosaccharid-Synthese

  • Neuartige Schutzgruppen, Linker und Glykosylierungsreaktionen
  • Neuartige Instrumentierung für die automatisierte Glykanassemblierung
  • Assemblierung aller Klassen von Kohlenhydraten und Glykokonjugaten: N- und O-Glykane, GPI-Anker und Glykosaminoglykane
  • Automatisierte Synthese von Glykopeptiden und Glykoproteinen

Glykobiologie und Impfstoffentwicklung
Prof. Peter H. Seeberger

Totalsynthese von biologisch wichtigen Oligosacchariden

  • Tumor-assoziierte Antigene
  • Bakterielle Zelloberflächen-Antigene

Entwicklung von Impfstoffen auf Carbohydratbasis

  • Synthetischer Steptococcus pneumoniae-Impfstoff
  • Synthetischer Impfstoff gegen Klebsiella pneumoniae
  • Synthetischer Steptococcus suis-Impfstoff
  • Weitere vertrauliche Ziele

Kontinuierliche Durchfluss-Chemie
Dr. Dario Cambié

  • Autonome Synthese in Durchflussreaktoren
  • Fotochemie im kontinuierlichen Fluss

Synthetische Array-Technologien
Dr. Felix Löffler

  • Microarray-Technologien und diagnostische Array-Anwendungen
  • Laserbearbeitung für parallelisierte Hochdurchsatzsynthese
  • Neuartige Synthesestrategien und Instrumentierung zur Erzeugung von Biomolekülen und (Nano-)Materialien

MPI Glykan-Array-Screening-Anlage

  • Schnelles Screening zur Identifizierung von Bindungspartnern oder zur Evaluierung der Spezifität von neu entwickelten Affinitätssonden
  • Druck von maßgeschneiderten Arrays

Kohlenhydrat-Materialien
Dr. Martina Delbianco

  • Synthese von wohldefinierten natürlichen und künstlichen Polysacchariden
  • Strukturuntersuchungen von Polysacchariden und deren Assemblierungen
  • Herstellung von maßgeschneiderten Kohlenhydrat-Materialien

Synthetische Methodik und Reaktionsdesign
Dr. John Molloy

  • Neue Strategien in der synthetischen Organoborchemie
  • Fotokatalytische Methoden für die Synthese von strukturell komplexen Gerüsten
  • Mechanistische Sonden für die Reaktionsentwicklung

Gezielte Glykan-Therapeutika
Dr. Oren Moscovitz

  • Entwicklung und Funktionalisierung von kohlenhydrat-spezifischen Alpaka-Nanokörpern und monoklonalen Antikörpern
  • Targeting von parasitären und tumorassoziierten Kohlenhydrat-Antigenen für Grundlagenforschung, Diagnostik und Therapeutik

Katalyse
Dr. Bartholomäus Pieber

  • Entwicklung von fotokatalytischen Reaktionen
  • Chromoselektive Reaktionen
  • Neue homogene und heterogene Katalysatoren
  • Mechanistische Untersuchungen

Kohlenhydrate: Struktur und Funktion
Dr. Christian Roth

  • Strukturelle Glykoenzymologie
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