Leitung
Dr. Marcus Weber

Sekretariat
Erlinda C. Körnig
Renata Kussack

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Die Arbeitsgruppe Computational Molecular Design beschäftigt sich mit der mathematischen Modellierung der Flexibilität von Biomolekülen und deren Anwendung im Bereich Virtuelles Screening. Im Mittelpunkt der Entwicklung stehen die Begriffe "metastabile Konformation" und "Konformationsensemble".

Durch schnelle Konformationsanalysen wird zunächst der Konformationsraum möglicher Wirkstoffe vollständig abgetastet. Die so generierten Konformationsensembles dienen als Eingabe verschiedener nachgeschalteter Methoden.

Im Docking und flexiblen Alignment können mit Hilfe der Ensembles sehr schnell "Mischzustände" generiert werden, die sich optimal an eine gegebene Zielstruktur, also z.B. an eine Leitstruktur in der Medikamentenentwicklung oder das aktive Zentrum eines zu hemmenden Proteins anpassen.

Der Scoringansatz nutzt die Ensembles, um herkömmliche, empirische Scoringfunktionen hinsichtlich der Konformationsentropie zu erweitern.

Für die rigorose thermodynamische Untersuchung von Molekülverteilungen wurden mathematische Methoden entwickelt, die in der Lage sind, für vorkonditionierte Konformationsensembles sehr schnell thermodynamische Gewichte der metastabilen Zustandbereiche zu berechnen.

Die thermodynamischen Gewichte der Konformationsensemble sollen zukünftig für eine bessere Bewertung des Bindungsverhaltens von Wirkstoffen eingesetzt werden.