Biomolekulare Struktur und Funktion

Biomoleküle sind chemische Moleküle aus denen Organismen bestehen und welche den Organismen Funktion verleihen. Es gibt unterschiedliche Klassen von Biomolekülen mit spezifischen Eigenschaften und Aufgaben. Zum Beispiel können bestimmte Biomoleküle Informationen speichern (DNA),  andere Moleküle aufbauen, abbauen oder verändern (Proteine) oder einem Organismus als Energiequelle dienen (Kohlenhydrate). Biomoleküle sind meistens hochkomplexe dreidimensionale Objekte, deren Struktur maßgeblich für ihre Funktion verantwortlich ist. Biomoleküle haben viele interessante Eigenschaften: Sie alle können prinzipiell miteinander interagieren, manche sind Teil des Immunsystems, manche können als Ziel für pharmazeutische Wirkstoffe dienen oder sie können selber als pharmazeutische Wirkstoffe eingesetzt werden.

Forschende am IBMI arbeiten in diesem Bereich an der Erforschung von der Struktur und Funktion von Biomolekülen. Von besonderem Interesse sind hierbei Proteine, natürlich vorkommende chemische Moleküle, sowie synthetische Moleküle die möglicherweise als Wirksotffkandidaten in Frage kommen. Die Entwicklung von computergestützten Methoden zur Vorhersage der dreidimensionalen Struktur, ihrer Funktion und möglichen Wechselwirkungen aber auch zur Evolution und Herkunft von Biomolekülen sind hier zentrale Forschungsgebiete.


Forschende
  • Frank Böckler
  • Oliver Kohlbacher
  • Michael Krone
  • Andrei Lupas
  • Nadine Ziemert
Kernthemen
  • Structure Prediction
  • Structure Visualization
  • Computational Chemistry and Biophysics
  • Cheminformatics
  • Target Prediction
  • Protein Evolution
  • Computer-Aided Drug Design

Ausgewählte Publikationen


Vaas S., Zimmermann M.O., Schollmeyer D., Stahlecker J., Engelhardt M.U., Rheinganz J., Drotleff B., Olfert M., Lämmerhofer M., Kramer M., Stehle T., Böckler F.M.
Principles and Applications of CF2X Moieties as Unconventional Halogen Bond Donors in Medicinal Chemistry, Chemical Biology, and Drug Discovery
J. Med. Chem. 66(15), 2023, https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.3c00634

Kuták D., Vázquez P., Isenberg T., Krone M., Baaden M., Byška J., Kozlíková B., Miao H.
State of the Art of Molecular Visualization in Immersive Virtual Environments
Computer Graphics Forum, 42, 2023, https://doi.org/10.1111/cgf.14738

lhabashy H., Merino F., Alva V., Kohlbacher O., Lupas A.N.
Exploring protein-protein interactions at the proteome level
Structure, 30(4), 2022, https://doi.org/10.1016/j.str.2022.02.004