Computergestütztes Templatedesign: de novo-Entwurf und rationale Optimierung

• Applicant: Dr. Joannis Apostolakis
• Subject Area: Physical Chemistry of Molecules, Liquids and Interfaces, Biophysical Chemistry
• Term: from 2003 to 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5407962

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, Methoden zum rechnergestützen Entwurf von spezifischen Wirtmolekülen zu entwickeln und auf aktuelle Fragestellungen der Chemie anzuwenden. Von besonderem Interesse sind dabei so genannte Template, Moleküle, die eine Reaktionslenkung an ihren Gästen bewirken. Hierzu wollen wir Methoden weiterentwickeln, die bereits erfolgreich für den Entwurf neuer Gastmoleküle eingesetzt werden. Dabei müssen Lösungsmittelumgebung und Flexibilität der Interaktionspartner berücksichtigt werden. Für den Entwurf nutzen wir die Tatsache, dass auf dem Rechner die Rollen von Wirt und Gast vertauschbar sind. Die Gastmoleküle übernehemen die Role einer Schablone (virtuelles Templat), um die der Wirt unter Maximierung der Wechselwirkungen gebaut wird. Die Methoden sollen zunächst zur Strukturvorhersage bekannter Rezeptor-Ligand-Komplexe und zu deren rationaler Optimierung eingesetzt werden. Dies stellt einerseits die Schnittstelle zu experimentell zugänglichen Systemen dar und bietet andererseits Kontrollmöglichkeiten für den de-novo-Entwurf. Für den de-novoEntwurf werden vor allem Systeme aus der kombinatorischen Chemie untersucht, die zu einer hochdiversen Bibliothek aus relativ starren Molekülen führen.

• DFG Programme: Research Grants