Modul B

Chemische Biologie und Medizinische Chemie

Allgemeines

Kernthematik des ganzen Moduls und Hintergrund jedes der Versuche ist die Entwicklung von neuen Pharmaka.

Der praktische Teil von Modul B ist in zwei Abschnitte untergliedert. Im Ersten, der innerhalb der AG Famulok in der Chemie stattfindet, werden Versuche
zur Aptamer-Technologie durchgeführt und man erhält dabei einen Einblick in die Arbeitsweise eines „Chemischen Biologen“. Der zweite Teil wird von der
AG Gütschow am Pharmazeutischen Institut ausgerichtet. Hier werden Methoden zur funktionellen Charakterisierung der Wirkung von Pharmaka und zu
deren Gewinnung angewandt.

Beide Praktikumsteile stehen hauptsächlich vor dem Hintergrund des EGF-Signallings und bestehen aus je 3 Versuchseinheiten, die jeweils 3 Tage dauern
und in Kleingruppen (2-3 Studierende) durchlaufen werden, woraus sich ein sehr gutes Betreuungsverhältnis ergibt.

Anders als die übrigen Module dauert Modul B nicht 4, sondern ist für 5 Wochen ausgelegt.

Außer den bereits genannten Arbeitsgruppen sind am theoretischen Teil des Moduls Frau Prof. Müller (pharmazeutische Chemie) und Prof. Wild von der
Bayer Schering Pharma AG beteiligt.

Eine weitere Besonderheit neben der Kooperation mit der pharmazeutischen Industrie ist die abschließende Präsentation von wissenschaftlichen Postern,
die von jeder Gruppe zu einem der Versuche erstellt werden.

LIMES: Abteilung Chemische Biologie - AG Famulok

In allen 3 Versuchen geht es um das große Thema der Aptamere und wie man sie in der Wirkstoffforschung einsetzen kann. Exemplarisch wird das
Protein Arno, ein GEF-Protein, das u.A. im EGF-Signalling involviert ist, als Target behandelt, gegen das die verwendeten Aptamere und Small-Molecules
gerichtet sind. Dabei werden verschiedene funktionelle Assays angewandt, eine kleine Substanzbibliothek auf Inhibitorfunktionen getestet und schließlich
der so gefundene Inhibitor an einer Zellkultur getestet.

Methoden:

  • Guanine nucleotide exchange assay
  • Fluoreszenzpolarisation
  • Aptamer displacement screen
  • SDS-PAGE und Western Blot

Pharmazeutisches Institut: Abteilung Pharmazeutische Chemie I - AG Gütschow

Die Versuche hier beschäftigen sich mit 3 getrennten Themenfeldern. Im ersten Versuch wird die Signaltransduktion des EGF-Rezeptors, seine
Auswirkung auf die Expression von sog. Matrix-Metalloproteasen (MMPs) und deren EGF-Signalling-abhängige Aktivität untersucht. Dabei wird besonders
der Einfluss des Kinaseinhibitors und Tumortherapeutikums Gefitinib® unter die Lupe genommen.

Der zweite Versuch beschäftigt sich mit der Enzymkinetik der Cholesterol-Esterase, die unter Einfluss von spezifischen Inhibitoren gemessen wird.
Es werden charakteristische Konstanten für die Enzymaktivität sowie deren Inhibition bestimmt.
Schließlich werden im letzten Versuch als Beispiele für einen natürlich vorkommenden und einen vollsynthetischen Arzneistoff Coffein aus Tee extrahiert und
Paracetamol synthetisiert. Die erhaltenen Produkte werden mit chemischen Analysemethoden bestätigt und die Reinheit bestimmt.

Methoden:

  • RT-PCR
  • Zymographie (der MMPs)
  • fluorochemische Bestimmung einer Enzymkinetik und Inhibitorwirkung
  • Chemische Synthese und Stoffreinigung
  • chemische Analytik: DC und NMR

Theoretischer Teil

Jeden Morgen wird ein einführendes Seminar zu den praktischen Einheiten gegeben bzw. eine Vorlesung von einem der Dozenten gehalten.
Folgende Inhalte finden dabei besondere Beachtung:

  • Hochdurchsatzverfahren zum Wirkstoff-Screening
  • Stereochemie von Pharmaka
  • Aptamer-Technologie (u.a. SELEX®)

Prof. Hanno Wild gibt in mehreren Vorlesungen detaillierten Einblick in die Methodik bei der Entwicklung von Pharmaka an mehreren Beispielen aus der
Forschung von Bayer HealthCare.

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