Intern
    Prof. Dr. B. Engels

    Biomolekulare Chemie

    Die Genauigkeit von computer-chemischen Methoden hängt maßgeblich von der Systemgröße ab. Das heißt Eigenschaften kleiner Moleküle können sehr genau berechnet werden, während Berechnungen großer Moleküle stark fehlerbehaftet sind. Enzyme stellen mit ihren tausenden von Atomen daher eine besondere Herausforderung für die Theoretische Chemie dar.

    Eine Lösung dieses Größe-versus-Genauigkeit Dilemmas stellen Hybridmethoden dar. Hierbei wird der chemisch relevante Teil des Enzyms (aktives Zentrum) mit genauen quantenchemischen Methoden (QM) berechnet und der Einfluss der enzymatischen Umgebung durch klassische Newton Mechanik (MM) berücksichtigt. Mit diesen sogenannten QM/MM Methoden können enzymatische Reaktionen oder Wirkmechanismen potentieller Wirkstoffe aufgeklärt werden.

    Die Arbeit des Theoretikers ist in der Regel sehr interdisziplinär, da die molekularen Strukturen der untersuchten Enzyme meist aus Röntgenstrukturanalysen von (Struktur)Biologen stammen, Wirkstoffe von Synthese-Chemikern hergestellt, und deren Wirkung von Pharmazeuten oder Biologen getestet werden. Die Ergebnisse unserer theoretischen Studien tragen zum Verständnis der biomolekularen Systeme bei und helfen bei der Entwicklung von Wirkstoffen gegen Krankheiten wie AIDS, SARS oder Malaria.

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    Professur für Theoretische Chemie am Institut für Physikalische und Theoretische Chemie
    Emil-Fischer-Straße 42
    Campus Hubland Nord
    97074 Würzburg

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