Neue Heisenberg-Professoren in der Pharmazie und Medizin

Prof. Dr. Peter Kolb, Heisenberg-Professor für Pharmazeutische Chemie. Foto: Philipps-Universität Marburg

Prof. Dr. Benjamin Straube, Heisenberg-Professor für Translationale Bildgebung. Foto: Philipps-Universität Marburg

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat zwei Heisenberg-Professuren an der Philipps-Universität Marburg bewilligt. Peter Kolb hat eine Professur für Pharmazeutische Chemie und Benjamin Straube für Translationale Bildgebung in der Medizin übernommen. Das Heisenberg-Programm fördert Wissenschaftler/innen, die sich durch exzellente Forschung hervorgehoben und für die Berufung auf eine unbefristete Professur qualifiziert haben. Die Heisenberg-Professuren werden über fünf Jahre – mit einer Zwischenevaluation nach drei Jahren – gefördert. Voraussetzungen für die Verleihung sind, dass die Professuren eine strukturelle Weiterentwicklung für die Universität darstellen und nach der Förderphase in den regulären Etat überführt werden.

Peter Kolb erforscht neue Arzneimittelwirkstoffe

Prof. Dr. Peter Kolb befasst sich in seiner Forschung mit der computergestützten Wirkstofffindung für Arzneimittel. Schwerpunkt seiner Untersuchungen ist die Suche nach Liganden,  Molekülen, die die Aktivität von Proteinen, an die sie binden, verändern können. Kolb betrachtet zwei Zielproteinklassen: G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCR) und Kinasen. Die Wirksamkeit und Nebenwirkungen von solchen Liganden – und letztlich von Medikamenten – hängen davon ab, wie und mit welchen Proteinen sie interagieren. Kleine Veränderungen in den Proteinbindetaschen können zum Beispiel dazu führen, dass die Bindung eines Wirkstoffs unmöglich wird und es zu Wirkstoffresistenzen kommt. „Es ist daher von großem Interesse, ein umfassendes Verständnis der Molekül-Protein-Interaktionsprofile im molekularen Detail zu bekommen und diese Profile mit Signal- und Stoffwechselwegen zu verknüpfen“, erläutert Kolb die Bedeutung seiner Forschung für die Medikamentenentwicklung.

Das Wissenschaftler-Team um Kolb durchsucht Datenbanken von existierenden Molekülen nach passgenauen Liganden für bestimmte Bindetaschen. „Dabei erzielen wir sehr hohe Trefferquoten“, betont Kolb. Er arbeitet aber auch mit einem fragmentbasierten Ansatz, zum Beispiel mit einer Datenbank von Molekülen, die sich leicht aus zwei Bausteinen herstellen lassen. Im Rahmen seiner Heisenberg-Professur wird Kolb  die Interaktion zwischen GPCRs, das sind Membranproteine, die Signale übertragen, und Liganden genau untersuchen. Das Ziel ist, vorherzusagen, ob die jeweiligen Liganden die Signale verstärken oder dämpfen können. „Wir wollen aber auch bereits von uns gefundene Liganden für eine Reihe von Rezeptoren medizinalchemisch optimieren“, sagt Kolb. Dazu plant er auch, in seinem Labor Möglichkeiten für chemische Synthese, das heißt für den Aufbau chemischer Verbindungen zu schaffen.

Kolbs Arbeitsgruppe ist in der Philipps-Universität Marburg mit dem LOEWE-Schwerpunkt Synchembio verbunden; des Weiteren ist Kolb wissenschaftliches Mitglied im LOEWE-Zentrum SYNMIKRO. Er ist Vorsitzender des europaweiten Netzwerks GLISTEN, in dem sich Forscher/innen mit der Proteinfamilie der GPCRs beschäftigen.

Peter Kolb studierte Biochemie und Theoretische Chemie und promovierte 2006 an der Universität Zürich im Bereich der computergestützten Wirkstoffentwicklung. Nach Forschungsaufenthalten in der Schweiz und den USA leitete er ab 2011 eine von der DFG geförderte Emmy Noether-Nachwuchsgruppe.

Benjamin Straube schließt Lücke zwischen neurowissenschaftlicher Grundlagen- und klinischer Forschung

Prof. Dr. Benjamin Straube verknüpft mit seinem Schwerpunkt – die translationale Bildgebung – neurowissenschaftliche Grundlagenforschung über Handlungs- und Wahrnehmungsprozesse mit der Erforschung psychiatrischer Erkrankungen. Die Erkenntnisse aus Straubes Forschung sollen langfristig für eine verbesserte Diagnostik und Behandlung genutzt werden. So sind beispielsweise die Symptome der Schizophrenie, Halluzinationen oder Ich-Störungen, zumindest teilweise auf eine gestörte Handlungs-Wahrnehmungs-Kopplung zurückzuführen. „Das Themengebiet ist sehr relevant, weil die neuralen Grundlagen dieser Beeinträchtigungen noch unzureichend verstanden sind“, erklärt Straube.

Um diesen Grundlagen auf die Spur zu kommen, untersucht das Wissenschaftler-Team um Straube, wie Patienten die Wahrnehmung eigener Handlungen neural verarbeiten. „Eigene Handlungen und ihre Konsequenzen werden grundlegend anders wahrgenommen als andere Ereignisse in der Umgebung. An Schizophrenie Erkrankte mit Ich-Störungen können jedoch nicht eindeutig feststellen, ob sensorische Reize oder Gedanken durch sie selbst oder andere verursacht wurden“, erläutert Straube. Ein anderes Themengebiet in seiner Forschung ist die multisensorische Integration, eine wesentliche Fähigkeit im alltäglichen Leben, die bei manchen Schizophrenie-Erkrankten eingeschränkt ist. Dabei geht es um die Kombination von Informationen aus verschiedenen Sinneswahrnehmungen, beispielsweise Sehen, Hören und Riechen, zu einer konsistenten Wahrnehmung. Weiterhin untersucht Straube mangelnde Verknüpfungen und Kommunikation zwischen Hirnregionen als mögliche Ursache für dysfunktionale Verarbeitungsmechanismen bei psychiatrisch Erkrankten.

Straube führt mit seiner Heisenberg-Professur die experimentellen, klinischen und kognitiven Neurowissenschaften zusammen und trägt dazu bei, Wege für neue, interdisziplinäre Verbundprojekte zu ebnen. Zusammen mit seiner Arbeitsgruppe verknüpft er beispielsweise die DFG-geförderten Projekte an den Universitäten Marburg und Gießen zu Mechanismen der Wahrnehmung (SFB/TRR135) und Handlung (IRTG1901). Er stellt zudem den Anschluss an die Forschergruppe her, die sich mit der Neurobiologie affektiver Störungen (FOR2107) befasst.

Benjamin Straube studierte Psychologie und promovierte 2008 in Aachen zum Thema Gedächtnisprozesse bei der Sprach-Gestik-Verarbeitung. Nach einem Forschungsaufenthalt in den USA setzte Straube 2009 seine Arbeit als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachbereich Medizin der Philipps-Universität in der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie fort. 2014 habilitierte er im Fachgebiet Experimentelle Neurowissenschaften.

Weitere Informationen:

Über das Heisenberg-Programm: http://www.dfg.de/foerderung/programme/einzelfoerderung/heisenberg/

Arbeitsgruppe Prof. Kolb: http://www.kolblab.org/ , Netzwerk COST (European Cooperation in Science and Technology): www.cost.eu/

Arbeitsgruppe Prof. Straube: https://tnm-lab.com/

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Peter Kolb, Institut für Pharmazeutische Chemie am Fachbereich Pharmazie, E-Mail: peter.kolb@uni-marburg.de

Prof. Dr. Benjamin Straube, Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie am Fachbereich Medizin, E-Mail: straubeb@med.uni-marburg.de