Chemische Biologie / Drug Research / Krebs:

Im Zentrum steht hier Wirkstoffforschung in weitesten Sinne sowie das molekulare Verständnis von Krankheitsmechanismen. Unsere Ansätze hierbei umfassen Theoretische Chemie und Bioinformatik, Chemical Biology / Synthese kleiner Moleküle, Strukturbestimmung und Funktionsanalyse mit modernsten Methoden (NMR‐Spektroskopie und Röntgenstrukturanalyse, optische Spektroskopie, Einzelmolekülmikroskopie und Massenspektrometrie), zelluläre Assays, Gewebe‐ und Tiermodelle.  

Regulation mit Licht:

Photoreaktive Verbindungen werden gezielt eingesetzt, um eine Kontrolle zellulärer Komponenten oder Prozesse zu erreichen, wie z.B. von DNA‐ und RNA‐Faltung, von Membranproteinen, der Verteilung von Rezeptoren an Zelloberflächen, der Funktion von Chaperonen und Immunsuppressoren, für zeitaufgelöste Massenspektrometrie oder zur Kontrolle von Proteinsynthese‐Inhibitoren. 

RNA / Oligonukleotide:

Im Zentrum der RNA‐basierten Forschung steht die Aufklärung der Zusammenhänge zwischen RNA Funktion, Faltung, 3D Struktur und Konformationsdynamik insbesondere im Rahmen von RNA‐regulierten zellulären Prozessen. Neueste Arbeiten adressieren auch die Druggability (viraler) RNA. Die Spannweite der zu untersuchenden Systeme erstreckt sich hierbei von kleinen synthetischen RNA und Riboswitches über Ribonukleoproteine bis hin zum Ribosom.

Membranproteinforschung:

Forschung zu Struktur und Funktion von Membranproteinen hat in Frankfurt und insbesondere an unserem Fachbereich eine sehr lange Tradition. Aktuelle Arbeiten adressieren proteinabhängige Transportphänomene, Signalweiterleitung, Lipidregulation und ‐Transport sowie die Rolle von Membranproteinen bei der Kompartmentalisierung der Zelle, im Kontext von Antibiotikaresistenz, in der Immunologie oder als Drug Targets.

Wichtigste methodische Ansätze

Für die genannten Forschungsschwerpunkte ist auch ein hohes Maß spezifischer methodischer Kompetenz nötig, die weit über das Niveau von ebenso benötigten Service‐ oder Plattformstrukturen hinausgeht. Insbesondere handelt es sicher hierbei um:

• 3D Strukturbestimmung mittels Röntgenkristallisation und Kryo‐EM. Beide Verfahren werden sehr intensiv von mehreren Gruppen betrieben.
• Elektronen‐ und Kernspinresonanzspektroskopie wird in der ganzen Breite und Tiefe vollständig durch vier Arbeitsgruppen des Fachbereichs abgebildet sowie im Rahmen des BMRZ durch eine Emmy‐Noether‐Gruppe am FB13 und eine weitere Emmy‐Noether‐Gruppe sowie einer Professur am FB15 ergänzt. 
• Flankiert werden diese Methoden insbesondere durch hoch entwickelte, zeitaufgelöste optische Spektroskopie (UV/Vis und IR), höchstauflösende Mikroskopie sowie fortgeschrittene Massenspektrometrie.

Diese Methoden sind ein zentrales Element der biomolekularen Forschung am Fachbereich, sie bilden das Rückgrat verschiedener Forschungsverbünde (SGC, mehrere SFBs, GRKs und LOEWE Projekte).