Lebenswissenschaften - Gruppen

Entwicklung pharmakologischer Proben

Sebastian Thallmeier

Computergestützte Modellierung und theoretische Methoden sind heute ein wichtiger, nicht mehr wegzudenkender Aspekt in den Lebenswissenschaften mit dem Ziel, immer verlässlichere Modellierung immer komplexerer Systeme zu ermöglichen. Unsere Gruppe verwendet Methoden, die mit unterschiedlicher räumlicher und zeitlicher Auflösung arbeiten. Zum einen kommen quantenchemische Methoden zur Anwendung, die auf der Berechnung der Wellenfunktion der Elektronenwolke um die klassischen Kerne basiert. Außerdem verwenden wir klassische Moleküldynamik mit unterschiedlichen Auflösungen. Während bei der feineren atomistischen Auflösung jedes Atom als ein Teilchen dargestellt wird, werden bei grobkörnigen Simulationen mehrere Atome zusammengefasst. Dies vereinfacht die betrachteten Moleküle und ermöglicht so längere Simulationen von größeren (bio)molekularen Systemen. Generell gilt, dass genauere Methoden einen größeren Rechenaufwand mit sich bringen, wodurch ihre Anwendung auf kürzere Prozesse und kleinere Systeme beschränkt ist.

Der thematische Fokus unserer Arbeit liegt im Bereich der Biophysik und medizinischen Chemie. Insbesondere beschäftigen wir uns mit der Entwicklung und Charakterisierung pharmakologisch wirksamer Moleküle. Dabei spielt die Erforschung der Wechselwirkung zwischen Proteinen und kleinen Molekülen, die meist nur mit einem einzigen oder einer sehr kleinen Gruppe von Proteinen wechselwirken, eine wichtige Rolle. Zunächst möchten wir verstehen, warum ein Molekül mit dem einen Protein sehr stark wechselwirkt und mit anderen Proteinen nicht. Basierend darauf können wir beispielsweise definierte Veränderungen an dem Molekül vornehmen, um die gewünschte Wechselwirkung zu verstärken. Ziel ist es, Moleküle zu entwickeln, die mit spezifischen Proteinen wechselwirken, welche wiederum bei Krankheiten eine Rolle spielen. Diese pharmakologisch wirksamen Moleküle können dann im Labor synthetisiert, getestet und weiter verbessert werden, sodass unsere Forschung einen Beitrag zur Entwicklung neuer Medikamente leisten kann.

Weitere Forschungsthemen, unsere wissenschaftlichen Veröffentlichungen sowie unser Engagement in der Öffentlichkeitsarbeit finden Sie auf den Seiten Forschung und Publikationen. Aktuelle Neuigkeiten aus unserer Gruppe lesen Sie gleich im Anschluss.

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Forschung und Publikationen

News

29.03.2021 — Nach unzähligen Durchgängen von Optimierungen ist die lang erwartete und vollständig neu parametrisierte Version des grobkörnigen Kraftfelds Martini 3 erschienen. Die Veröffentlichung mit dem Titel "Martini 3: A General Purpose Force Field for Coarse-Grained Molecular Dynamics" ist in Nature Methods erschienen. Alle Details und die umfangreiche Sammlung an Testsystemen sind in der 116-seitigen (!) Supporting Information zu lesen. Die Kraftfeldparameter gibt es hier zum Download.

18.03.2021 — Zusammen mit Kooperationspartnern an der Universität Groningen und dem Universitätsklinikum Groningen haben wir aus zwei Sulfonamid-Inhibitoren lichtschaltbare Inhibitoren entwickelt. Mehr dazu gibt es in unserer Publikation "Biaryl Sulfonamides as cisoid Azosteres for Photopharmacology" in Chemical Communications zu lesen.

03.03.2021 — Die Thallmair-Gruppe ist eine der vier Nachwuchsgruppen, die im vergangenen Jahr am FIAS und im CMMS Projekt eingerichtet wurden. Für alle, die mehr über die vier Gruppen wissen wollen, gibt es einen kurzen Film. Dieser wurde im Rahmen der "Giersch - Summerschool & International Conference" gedreht.

05.02.2021 — Wir suchen eine Doktorandin oder einen Doktoranden mit Interesse am Thema "Microscopic Modeling of Protein-Drug Binding" und freuen uns auf zahlreiche Bewerbungen bis zum 28.02.2021. Mehr Informationen dazu gibt es in der Stellenanzeige.

27.01.2021 — Die Editoren von Nature Communications haben unsere Publikation "Protein-ligand binding with the coarse-grained Martini model" in ihre Highlights zum Thema "Structural biology, biochemistry and biophysics" aufgenommen. Vielen Dank und Gratulation an alle Coautoren aus Groningen, Lugano, Lyon und Chicago!

01.01.2021 — Die Thallmair-Gruppe wünscht allen ein frohes neues Jahr!

10.12.2020 — Es ist schon einige Zeit vergangen, seit Sebastian Thallmair zuletzt experimentell in einem chemischen Labor gearbeitet hat. Teile seiner Arbeiten zur Synthese und Charakterisierung von Fe(II) Spin-Crossover Komplexen sind jetzt in der Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie erschienen.

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