Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Weltweit Spitze: Forschung für neue Arzneien im Gigahertz-Magnetfeld an der Universität Bayreuth

24.08.2017

Die Universität Bayreuth betreibt internationale Spitzenforschung auf dem Feld der Strukturbiologie. Vor allem in der Molekularmedizin werden in der Forschung zu Aids, Allergenen und Antibiotikaresistenzen aufsehenerregende Ergebnisse erzielt.

Möglich ist dies durch das weltweit leistungsfähigste hochauflösende 1-Gigahertz-Spektrometer für Kernresonanz (Nuclear Magnetic Resonance, kurz NMR): Es ist nach einem Gerät in Lyon das zweite weltweit, das NMR bei einer Frequenz von 1 GHz messen kann, aber technologisch weit fortgeschrittener, unter anderem durch eine Abschirmung des Magneten gegen äußere Einflüsse und eine geräteintere Heliumverflüssigung. Mittelfristig sollen die Forschungsergebnisse die Entwicklung neuer Arzneimittel voranbringen.


Prof. Dr. Paul Rösch (2.v.r.) und Mitglieder seiner Arbeitsgruppe führen eine Proteinprobe in den Magneten des 1-Ghz-Spektrometers ein, um die Konformation des Proteins zu untersuchen.

Foto: Jürgen Rennecke/Pressestelle Universität Bayreuth

„An der Universität Bayreuth bestehen damit einzigartige Potenziale für grundlagen- und anwendungsorientierte Forschung auf dem Gebiet der medizinisch angewandten Strukturbiologie“, sagt Prof. Dr. Paul Rösch, Inhaber des Lehrstuhls Biopolymere und Leiter des Forschungszentrums für Bio-Makromoleküle BIOmac an der Universität Bayreuth. Er erläutert, welche bahnbrechenden Ergebnisse damit bereits erzielt wurden.

Beispiel Aids: Obwohl es inzwischen antivirale Therapien gegen HIV, den viralen Verursacher der Krankheit gibt, ist sie nicht heilbar, und es gibt HI-Viren, die gegenüber den verwendeten Medikamenten resistent sind. „Mit Hilfe der 1-GHz-NMR-Spektroskopie haben wir virale Proteine, die für die Vermehrung des Virus notwendig sind, als therapeutische Ziele untersucht. Uns ist es so gelungen, die Grundlage für die chemische Synthese spezifischer, innovativer Inhibitoren des Enzyms zu schaffen, also von Stoffen, die die Virenvermehrung bremsen“, berichtet Rösch.

Eine andere Bayreuther Arbeitsgruppe setzt das Spektrometer ein, um das riesige, für die Vermehrung von Bakterien unabdingbare Protein RNA-Polymerase (RNAP) und Proteine, welche dessen Aktivität regeln, zu untersuchen. „Die so gewonnenen Erkenntnisse sind Basis für das gezielte Design neuer Wirkstoffe“, sagt Rösch.

„Damit sind wir Vorreiter im Kampf gegen antibiotikaresistente Keime.“ Ein weiterer Fokus der Bayreuther NMR-Spektroskopie liegt auf dem Gebiet der Allergieforschung. Die Konformation von Allergenen und deren Komplexen mit kleinen Molekülen kann mit Hilfe des 1-GHz-Spektrometers besonders genau bestimmt werden. Mit diesen Erkenntnissen können die Forscher der Universität Bayreuth gezielt Modifikationen vorschlagen, die Allergene in harmlose Proteine umwandeln, die dann beispielsweise in der Immuntherapie eingesetzt werden.

Die mithilfe des 1-GHz-Spektrometers gewonnenen Daten ermöglichen die Darstellung der Raumstruktur allergener Proteinkomplexe und führt damit auch zur Aufklärung bisher unbekannter natürlicher Funktionen allergener Proteine. Damit besteht die Chance, allergene Proteine etwa in Pflanzen durch nicht-allergene zu ersetzen und somit auch in Lebensmitteln auszutauschen.

„Wir sind mit diesem Spektrometer und der Exzellenz unserer Forscher und Forscherinnen ein weltweit führender Standort für Strukturbiologie und molekulare Medizin geworden, sind international ausgewiesen als Zentrum der NMR-Spektroskopie und als Heimat hervorragender röntgenkristallographisch arbeitender Wissenschaftler“, sagt Universitätspräsident Prof. Dr. Stefan Leible und erklärt: „An der Universität Bayreuth wurden so einzigartige Potenziale für grundlagen- und anwendungsorientierte Forschung geschaffen.“ Bayerns Wissenschaftsminister Dr. Ludwig Spaenle bestätigt dies, wenn er betont: „Das 1-GHz-Spektrometer ist ein Investitionsvorhaben von herausragender wissenschaftlicher Qualität und nationaler Bedeutung. Die Universität Bayreuth beweist damit einmal mehr, dass auch eine kleinere Universität wissenschaftliche Exzellenz sichtbar machen und sich im anspruchsvollen Wettbewerb durchsetzen kann.“

Der Parlamentarische Staatssekretär bei der Bundesministerin für Bildung und Forschung, Stefan Müller, MdB, sagte: „Mit der Investition in das neue NMR-Gerät bringen der Bund und das Land Bayern gemeinsam die Strukturbiologie in Deutschland voran. Diese Technologie zählt zu den bedeutendsten unserer Zeit, denn sie hat das Potenzial, wichtige Beiträge zur Lösung der großen gesellschaftlichen Herausforderungen wie neue Möglichkeiten zur Behebung von Krankheitsursachen zu leisten.“ Das Bundesministerium für Bildung und Forschung sowie das Land Bayern finanzieren das NMR mit jeweils sechs Millionen Euro.

Nahezu alle universitären Arbeitsgruppen für NMR-basierte Strukturbiologie in Deutschland haben die Schaffung der Bayreuther Infrastruktur unterstützt. Hauptantragsteller waren neben der Universität Bayreuth die Universitäten Erlangen-Nürnberg, Regensburg und Würzburg. Gleichzeitig ist das 1-GHz-

Spektrometer Teil einer EU-Initiative zum Aufbau eines Netzwerks biophysikalischer Forschungseinrichtungen. Wegen der Einmaligkeit des Spektrometers und der hohen Kosten steht es nicht nur Forschern lokal und regional, sondern auch bundes- und weltweit für ihre Arbeiten zur Verfügung.

Das BIOmac ist neben dem Institut des Sciences Analytiques (ISA) in Lyon die weltweit zweite Institution, die für ihre molekularmedizinischen, strukturbiologischen und chemischen Forschungen mit einem NMR-Gerät mit dem stärksten derzeit für diesen Anwendungsbereich erhältlichen Magneten ausgestattet ist: einem hochauflösenden Spektrometer der Feldstärke 23,4 Tesla, entsprechend einer Protonenresonanzfrequenz von einem GHz. Das Bayreuther 1-GHz-Gerät wird durch Abschirmung des Magneten gegen Einflüsse von außen zusätzlich stabilisiert.

Kontakt:
Prof. Dr. Paul Rösch

Inhaber des Lehrstuhls Biopolymere

Geschäftsführender Direktor des Forschungszentrums Bio-Makromoleküle BIOmac

Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften

Universität Bayreuth

Universitätsstraße 30 / BGI

95447 Bayreuth

Telefon: +49 (0)921 / 55-3541

E-Mail: roesch@unibt.de

www.biopolymere.uni-bayreuth.de

Redaktion:
Pressestelle der Universität
Stabsabteilung Presse, Marketing und Kommunikation – Marketing Communications
Universität Bayreuth

Universitätsstraße 30 / ZUV

95447 Bayreuth

Telefon: +49 (0)921 / 55-5324

E-Mail: pressestelle@uni-bayreuth.de

www.uni-bayreuth.de/de/universitaet/presse   

Kurzporträt der Universität Bayreuth

Die Universität Bayreuth ist eine junge, forschungsorientierte Campus-Universität. Gründungsauftrag der 1975 eröffneten Universität ist die Förderung von interdisziplinärer Forschung und Lehre sowie die Entwicklung von Profil bildenden und Fächer übergreifenden Schwerpunkten.

Die Forschungsprogramme und Studienangebote decken die Natur- und Ingenieurwissenschaften, die Rechts- und Wirtschaftswissenschaften sowie die Sprach-, Literatur und Kulturwissenschaften ab und werden beständig weiterentwickelt.

Gute Betreuungsverhältnisse, hohe Leistungsstandards, Fächer übergreifende Kooperationen und wissenschaftliche Exzellenz führen regelmäßig zu Spitzenplatzierungen in Rankings. Die Universität Bayreuth liegt im ‚Times Higher Education (THE) Young University Ranking‘ auf Platz 29 der 200 weltweit besten Universitäten, die jünger als 50 Jahre sind. Die Universität Bayreuth ist auch eine der Top-Adressen für ein Studium der Rechts- und Wirtschaftswissenschaften sowie für Wirtschaftsingenieure in Deutschland. Dies belegt erneut das im Mai 2017 veröffentlichte Hochschulranking des Centrums für Hochschulentwicklung (CHE).

Seit Jahren nehmen die Afrikastudien der Universität Bayreuth eine internationale Spitzenposition
ein. Die Bayreuther Internationale Graduiertenschule für Afrikastudien (BIGSAS) ist Teil der Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder. Die Hochdruck- und Hochtemperaturforschung innerhalb des Bayerischen Geoinstituts genießt ebenfalls ein weltweit hohes Renommee. Die Polymerforschung hat eine herausragende Position in der deutschen und internationalen Forschungslandschaft. Die Universität Bayreuth verfügt über ein dichtes Netz strategisch ausgewählter, internationaler Hochschulpartnerschaften.

Derzeit sind an der Universität Bayreuth rund 13.300 Studierende in 151 verschiedenen Studiengängen an sechs Fakultäten immatrikuliert. Mit ca. 1.100 wissenschaftlichen Beschäftigten, 240 Professorinnen und Professoren und etwa 900 nichtwissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern ist die Universität Bayreuth der größte Arbeitgeber der Region (Stichtag 01.12.2016).

Brigitte Kohlberg | Universität Bayreuth

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Aus-Schalter für Nebenwirkungen
22.06.2018 | Max-Planck-Institut für Biochemie

nachricht Ein Fall von „Kiss and Tell“: Chromosomales Kissing wird fassbarer
22.06.2018 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics