BCT.03287.03 - Projektmodul Bioorganische Chemie und Enzymologie (Vollständige Modulbeschreibung)

Prof. Dr. F. Bordusa, Prof. Dr. M. Schutkowski, Dr. Sandra Liebscher, PD Dr. Cordelia Schiene-Fischer

• Spezielle Kenntnisse grundlegender bioorganischer Methoden zur Synthese und gezielten Modifizierung von Biomakromolekülen
• Bedeutung synthetischer Biomakromoleküle für analytische, diagnostische und biomedizinische Anwendungen
• Kenntnisse häufig verwendeter Chemosynthese- und Biokatalyse-Verfahren von Biomakromolekülen
• Erlernen ausgewählter grundlegender bioorganischer Synthesemethoden und Arbeitstechniken
• Vermittlung der theoretischen Grundlagen für die Dateninterpretation bei Kristallstrukturanalyse und Röntgenkleinwinkelstreuung
• Spezielle Kenntnisse zu den chemischen und biochemischen Grundlagen der enzymatischen Katalyse
• Vertiefende Kenntnisse zu den Katalyseprinzipien und ihre Charakterisierung an ausgewählten Enzymsystemen
• Kenntnisse verschiedener Arten von Enzymeffektoren von Enzymsystemen an ausgewählten Beispielen und ihre Charakterisierung
• Grundlegende Kenntnisse zu Hochdurchsatzverfahren zum Auffinden von Enzymeffektoren mit medizinischer Relevanz

Kenntnisse der Protokollführung, Nutzung relevanter Literatur, auch in englischer Sprache, Präsentation

Projektseminare
a) Bioorganische Chemie:

• Synthesemethoden von Peptiden, Kohlenhydraten und Nukleinsäuren und deren Anwendung
• Festphasenpeptidsynthese
• Kombinatorische Synthesestrategien und HTS-Screening
• Chemische Proteinsynthese, Ligationsverfahren, chemische Modifizierungen
• Enzymatische Synthesestrategien (ausgewählte Systeme, Enzymaktivität, -spezifität und -stabilität)
• Optimierung von Enzymen für die organische Synthese (Immobilisierung, Substrat-, Medium- und Enzym-Engineering durch chemische Modifizierung, ortsgerichtete Mutagenese und evolutives Design an ausgewählten Beispielen)
• Anwendungsbeispiele optimierter Enzymsysteme für bioorganische Synthesen

b) Enzymologie:

• chemische und biochemische Katalyseprinzipien an ausgewählten Enzymsystemen
• Struktur-Funktionsstudien von Effektoren ausgewählter Enzymsysteme
• Analyse von Enzymeffektoren mit medizinischer Relevanz
• Kinetische Studien zur Bestimmung mikroskopischer Geschwindigkeitskonstanten
• Diskussion von Fallbeispielen aus der aktuellen Literatur

Praktikum
a) Bioorganische Chemie:

• Praktische Kenntnis ausgewählter bioorganischer Synthesemethoden (Festphasensynthese, Peptidsynthese, kombinatorische Synthese etc.)
• Ausgewählte Strategien zur kovalenten Modifizierung von Proteinen
• Enzymatische Synthese mit Enzymvarianten, Reaktionsmonitoring und -analytik
• Ligation ausgewählter Peptidfragmente
• Methoden der Reinigung, Analytik und strukturellen Charakterisierung bioorganischer Syntheseprodukte
• Nutzung relevanter Literatur

b) Enzymologie:

• Spezielle Kenntnisse zur kinetischen und biophysikalischen Charakterisierung von enzymatischen Reaktionen in verschiedenen Analysesystemen
• Praktische Kenntnisse zu Einzel- und Hochdurchsatz-Messungen enzymatischer Reaktionen unter Berücksichtigung der Effektoren
• Anwendung von spektroskopischen Methoden zur Analyse von Enzym-Substrat und Enzym-Ligand Interaktionen
• Nutzung relevanter Literatur
• rechnergestützte Auswertung kinetischer und thermodynamischer Analysen

Praktikumsleistung

mündl. Prüfung oder Vortrag oder Klausur