"Wir entwickeln Methoden, um natürlich vorkommende chemische Substanzen - sogenannte Naturstoffe - chemisch so zu verändern, dass sie neue biologische Eigenschaften aufweisen", erläutert Berg. "Naturstoffe haben eine 'angeborene' Fähigkeit zur Bindung an Eiweiße. Diese Fähigkeit resultiert aus der gemeinsamen Entwicklung von Naturstoffen und Eiweißen im Laufe der Evolution. Daher sind die chemischen Strukturen vieler Medikamente auch von Naturstoffen abgeleitet.", so der Chemiker. Der "Trick" der Wissenschaftler bestand darin, dem Naturstoff eine bestimmte chemische Gruppe hinzuzufügen, welche zur Bindung an eine Gruppe von Eiweißen benötigt wird, die eine wichtige Funktion für das Überleben von Blutkrebszellen spielen. Diese Bindung des veränderten Naturstoffs an ein Eiweiß der Blutkrebszellen führt dazu, dass diese Zellen absterben.
"Unsere Methode ermöglicht es, gezielt die biologischen Eigenschaften von Naturstoffen zu verändern", sagt Berg. Daraus ergeben sich neue Möglichkeiten zur Beeinflussung und Untersuchung biologischer Vorgänge mit chemischen Substanzen. Eine mögliche Anwendung dieser neuen Methode ist das schnelle Auffinden chemischer Substanzen, deren weitere Optimierung zur Entwicklung von Wirkstoffen gegen menschliche Krankheiten führen könnte. "Im Vordergrund unserer Arbeiten steht aber die Entwicklung von Methoden für die Grundlagenforschung", fügt Berg hinzu.
Fachveröffentlichung:
Phosphorylation of capsaicinoid derivatives provides highly potent and selective inhibitors of the transcription factor STAT5b, in ACS Chemical Biology
doi: 10.1021/acschembio.5b00817