Molekulare Erkennung von Kohlenhydraten durch künstliche Rezeptoren

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Das Projekt hat die Entwicklung von effektiven und selektiven Kohlenhydratrezeptoren, die sowohl als Modellsysteme fungieren können als auch eine Basis für die Entwicklung von Sensoren oder Therapeutika (z. B. von antiinfektiven Wirkstoffen) darstellen, zum Inhalt. Aufgrund der Schlüsselrolle, die die Kohlenhydrate in einer Vielzahl von biologischen Prozessen spielen, kommt der molekularen Erkennung von Kohlenhydraten mit künstlichen Rezeptoren eine besondere Bedeutung zu, jedoch stellt die Entwicklung von sowohl selektiven als auch effektiven Kohlenhydratrezeptoren nach wie vor eine besondere Herausforderung dar. Trotz der Fülle von Strukturdaten zu Kohlenhydrat-Protein-Komplexen sind die Phänomene der natürlichen Kohlenhydraterkennung noch nicht vollständig verstanden. Die geplanten Studien sollen einige Antworten auf die im Bereich der Kohlenhydraterkennung offenen Fragen liefern und zum besseren Verständnis von zugrunde liegenden Bindungsmechanismen in biologischen Systemen führen. Das Design der Rezeptorstrukturen soll durch die in den Kristallstrukturen der Protein-Kohlenhydrat-Komplexe erkennbaren Bindungsmotive inspiriert werden. Die Erkennungseinheiten der neuen Rezeptoren sollen auf natürlichen Erkennungsgruppen sowie deren Analoga basieren. Im Hinblick auf eine mögliche zukünftige Anwendung von synthetischen Kohlenhydratezeptoren werden im Rahmen dieses Projektes Rezeptorverbindungen angestrebt, die eine relativ leicht synthetisierbare Struktur besitzen und die systematische Studien zu effektiven Erkennungsstrukturen für Kohlenhydrate ermöglichen. Die Untersuchungen, die im Rahmen dieses Projektes durchgeführt werden, sollen einen wichtigen Beitrag auf dem Gebiet der molekularen Erkennung und der Selbstorganisation in Lösung und im Festkörper leisten. Diese Studien sind sowohl für die Grundlagenforschung als auch für die anwendungsorientierte Forschung von Bedeutung.