Kontrolle epigenetischer Zustände durch lichtinduzierte Protein-Protein Interaktionsvermittler

• Antragstellerin: Professorin Dr. Olalla Vazquez
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie ; Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 439670201

Die Epigenetik wird dazu verwendet, Chromatin-basierte Prozesse zu beschreiben, die dynamisch die Genexpression steuern ohne die DNA-Sequenz zu verändern. In den vergangenen zehn Jahren wurden wichtige Durchbrüche beim Verständnis von einigen der Mechanismen, die den epigenetischen Phänomenen auf molekularer Ebene zugrunde liegen, erreicht. Je mehr wir darüber hinaus die Epigenetik und ihre Schlüsselrolle in einer Vielzahl von menschlichen Krankheiten verstehen, desto mehr wird uns ihr Potential in der klinischen Medizin bewusst. Wenn man sich das Epigenom zum Ziel setzt, bedeutet dies Herausforderungen aufgrund der Schwierigkeiten sowohl hohe Selektivität zu erreichen als auch unerwünschte Wirkungen zu vermeiden. So kann ein einzelnes Protein seine Funktion in einem bestimmten Gewebe oder sogar in einer bestimmten Wachstumsphase einer Zelle ausüben, wobei es an einer Reihe von Wechselwirkungen partizipiert. Jedoch kann das gleiche Protein danach an anderer Stelle und zu anderer Zeit in einen unterschiedlichen Erkennungsvorgang involviert sein oder sogar überhaupt nicht aktiv sein.Lichtempfindliche biologisch aktive Verbindungen bieten neue Möglichkeiten raumzeitliche Auflösung zu verwenden und im Gegenzug zelluläre Funktionen zu entschlüsseln. Epigenetische Photoschalter werden neue Möglichkeiten bieten, die Eigenschaften chemischer Verbindungen auszuweiten und reversibel die molekulare Funktionalität zu kontrollieren, welche die Übertragung von Genen in die Zielzellen umgeht. Das Ziel unseres Antrags ist es daher, konzeptionell innovative chemische Herangehensweisen zu entwickeln, um durch ausschließliche Verwendung von kleinen Molekülen und sichtbarem Licht eine abhängige und selektive Epigenommodulation zu erreichen. Indem wir die Bedeutung von Protein-Protein-Wechselwirkungen bei der Epigenomsteuerung berücksichtigen, werden wir insbesondere die Verwendung von fotoempfindlichen Peptidomimetika als nichtinvasive Werkzeuge entwickeln um diese Netzwerke zu stören und das Epigenom zu verändern. Solche chemischen Herangehensweisen werden komplementäre Strategien zu den biologischen Verfahren bieten und zu einem besseren Verständnis der molekularen Details der epigenetischen Prozesse führen, sowie eine Basis für die Entdeckung neuer Therapien darstellen. Unser langfristiges Ziel ist es, unsere Sonden in therapeutisch relevante Modulatoren epigenetischer Prozesse zu überführen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Serbien, USA
• Kooperationspartnerinnen: Professorin Yali Dou, Ph.D.; Professorin Dr. Katarina Nikolic