Project

Zellen sind biologische Einheiten, die zur Replikation befähigt sind. Einzelne Zellen grenzen sich von der Umwelt über eine Membran ab, um so einen räumlich begrenzten Stoffwechsel zu ermöglichen.  Man kann Zellen als biochemische Reaktoren verstehen, die befähigt sind, definierte Reaktionen zum Selbsterhalt durchzuführen, sowie zeitlich zu koordinieren. Solche Vorgänge werden u.a. über zelluläre Botenstoffe reguliert. Wie genau Zellen hierzu in der Lage sind, ist eine der faszinierendsten Fragen der Wissenschaft. Botenstoffe, die nur innerhalb einer Zelle wirksam sind, werden auch als Sekundärbotenstoffe bezeichnet (intrazelluläre Signale). Die hohe Polarität solcher Sekundärbotenstoffe unterbindet die Möglichkeit einer Passage durch die Zellmembran, die für geladene Stoffe undurchlässig ist. Somit bleibt das Signal auf die Zelle begrenzt.  In den meisten Fällen wird die Ladung durch eine Modifikation der chemischen Verbindung mit Phosphatgruppen erzeugt.
Die Entwicklung von Synthesemethoden zur Herstellung von geladenen, biologisch relevanten Verbindungen ist ein wichtiger Schritt, wenn man eine funktionale Analyse von Signalen innerhalb von Zellen durchführen will. Wir werden uns daher  mit effizienten Synthesemethoden von geladenen Verbindungen beschäftigen. Ein weiterer Arbeitsbereich, wird sich mit dem Transport von geladenen Verbindungen durch Zellmembranen beschäftigen. Denn es gilt hier im Umkehrschluss: Wenn geladene Verbindungen nicht aus den Zellen heraus gelangen, dann können synthetische Proben auch nicht in Zellen hinein gelangen. Wir werden daher Verfahren entwickeln, die es uns erlauben, geladene Verbindungen dahingehend zu modifizieren, dass sie in lebende Zellen hinein gelangen. Dies wird es uns erlauben, die Effekte solcher Sekundärbotenstoffe in Zellen zu studieren. Da viele Krankheiten auf Fehler in der intrazellulären Kommunikation zurückzuführen sind, können solche Studien neuartige Ansatzpunkte in der Therapie von Krankheiten liefern.