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Jan 27 2012

Lichtenberg-Professor Martin Grininger verstärkt den Exzellenzcluster Makromolekulare Komplexe

Der Herr der Mega-Moleküle

FRANKFURT. Martin Grininger arbeitet mit großen Molekülen. Wie groß, kann man sich erst vorstellen, wenn er an das Computer-Modell so weit heran zoomt, dass man einzelne Aminosäuren erkennt. Das Molekül, eine Fettsäuresynthase, kennt er im Schlaf, denn er hat seine Struktur in den vergangenen Jahren entschlüsselt. Dass der amerikanische Biochemiker und Nobelpreisträger des Jahres 2009, Thomas Steitz, und ein ehemaliger Mitarbeiter von Steitz, Nenad Ban, dabei etwas schneller waren, sieht er sportlich. Schließlich war er als Nachwuchswissenschaftler noch weniger erfahren. Seine detaillierten Kenntnisse kann er nun für ein neues Forschungsprogramm nutzen. Die Volkswagenstiftung hat ihm eine Lichtenberg-Professur bewilligt, die in den kommenden 5 Jahren mit 1,5 Millionen Euro ausgestattet ist.

Martin Grininger, geboren 1976 in Linz, hat sein Studium in Österreich begonnen, den größten Teil seiner Studienzeit aber in München verbracht. Nach seinem Chemie-Studium wandte er sich während der Doktorarbeit am Max-Planck-Institut für Biochemie der Strukturbiologie und Biochemie zu. Am Institut von Prof. Dieter Oesterhelt war er Projektleiter der Gruppe „Biologische Chemie“. Vor kurzem ist er nun in das neue Gebäude des Exzellenzclusters „Makromolekulare Komplexe“, kurz CEF, eingezogen und fühlt sich dort schon wohl. „Dass ich das CEF in meinem Antrag als Institution für mein Forschungsvorhaben wählte, hat die Gutachter überzeugt“, sagt Grininger. „Frankfurt ist die ideale wissenschaftliche Umgebung für mein Projekt“.

Grininger hat sich vorgenommen, große multifunktionelle Proteine wie die Fettsäuresynthase chemisch zu verändern, so dass sie Aufgaben erledigen, für die sie die Natur nicht vorgesehen hat. Das ist nicht einfach, denn es handelt sich um komplizierte molekulare Maschinen, die fast so groß sind wie das Ribosom – ein Komplex aus Proteinen und Nucleinsäuren, der Proteine aus Aminosäuren herstellt. Die molekularen Maschinen, die Grininger nun untersuchen will, heißen Polyketidsynthasen, weil sie Polyketide herstellen. Diese sind wegen ihrer hohen Bioaktivität besonders für die pharmazeutische Forschung interessant. Ein bekanntes Beispiel ist das Antibiotikum Erythromycin, aber auch der bei Krebs eingesetzte Wirkstoff Epothilon, der die Zellteilung hemmt.

Antibiotika wie Erythromycin im Labor herzustellen, ist aufwändig: Man benötigt viele Reaktionsschritte, verwendet teilweise giftige Katalysatoren, die wieder entfernt werden müssen, und arbeitet bei hohen Temperaturen. Wenn man Polyketidsynthasen dazu bringen könnte, das gleiche Ergebnis in wässriger Lösung und bei Raumtemperatur zu erzielen, wäre dies wesentlich effizienter und umweltschonender. Außerdem könnte man die molekulare Maschine durch chemische Modifikationen dazu bringen, auch Varianten des Wirkstoffs zu produzieren, was wichtig ist, wenn Resistenzen auftreten. Doch dies ist ein Fernziel, wie Grininger betont. Zunächst muss er herausfinden, mit welchen „Werkzeugen“ er die Nano-Maschine verändern kann und wie sich dadurch sowohl ihre Produkte als auch ihre Leistungsfähigkeit verändern. Das ist ein Puzzle mit vielen Teilen.

Bildmaterial zum Download finden Sie in der rechten Spalte.

Informationen: Prof. Martin Grininger, Exzellenzcluster Makromolekulare Komplexe, Campus Riedberg, Tel.: (069) 798-42705, grininger@chemie.uni-frankfurt.de.