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Wirkstoffradio (MP3 Feed)
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par Wirkstoffradio

NouveauWSR099-Antibakterielle Wirkstoffe: beta-Lactam Derivate, Bacitracin, Vancomycin und Teicoplanin25 octobre 2026 · 1 h 3 min
Épisodes
100
Parution
irrégulière
Dernier épisode
25 Oct 2026
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À propos du podcast

Pour une utilisation à l'oreille

Licence : cc-by-nd-4.0

Participants

  • Bernd RuppAnimation

Épisodes 100

  1. WSR099-Antibakterielle Wirkstoffe: beta-Lactam Derivate, Bacitracin, Vancomycin und Teicoplanin

    1 h 3 minÉpisode 99

    In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp wieder über Antibiotika und schließen damit die antibakteriellen Wirkstoffe ab, die den Aufbau der bakteriellen Zellwand hemmen. Struktur von …

    Notes de l’épisode

    In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp wieder über Antibiotika und schließen damit die antibakteriellen Wirkstoffe ab, die den Aufbau der bakteriellen Zellwand hemmen.

    Struktur von Aztreonam. Der direkt an den Amidstickstoff gebundene Sulfonsäurerest (rot) trägt zur ausreichenden Instabilität der Amidbindung bei. Die alpha-ständige Methylgruppe (grün) erhöht die Stabilität gegenüber beta-Lactamasen. Quelle: Hans-Dieter Höltje.

    Zunächst stellen sie verschiedene Gruppen der beta-Lactam-Antibiotika vor. Der Überblick reicht von den Cephalosporinen und Carbapenemen bis hin zu Aztreonam, einem Monobactam mit einem einzelnen beta-Lactamring. Dabei geht es auch um beta-Lactamasehemmer, die mit bestimmten Antibiotika kombiniert werden. Als Beispiel nennen sie den Wirkstoff Vaborbactam, dessen Entwicklung durch die Aufklärung der Kristallstruktur von beta-Lactamasen ermöglicht wurde.

    Am Beispiel von Cefiderocol erläutert Hans-Dieter, wie sich das Wirkungsspektrum eines beta-Lactam-Antibiotikums durch eine strukturelle Erweiterung verändern lässt: Die Catechol-Einheit ermöglicht es dem Wirkstoff, den aktiven Eisentransport gramnegativer Bakterien zu nutzen.

    Anschließend besprechen die beiden Bacitracin. Dieses enthält neben einem cyclischen Peptidabschnitt auch einen linearen Peptidteil. An dessen Terminus bilden ein Cystein- und ein Isoleucinrest einen Thiazolinring.

    Zum Abschluss greifen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp Vancomycin und Teicoplanin auf. Mit diesen Glykopeptid-Antibiotika runden sie den Überblick über Wirkstoffe ab, die in die bakterielle Zellwandsynthese eingreifen, und geben einen kurzen Ausblick auf kommende Episoden.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Variationen des beta-Lactam Grundkörpers Chephalosporine Struktur von 7-Aminocephalosporansäure (7-ACA); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Cefepim Struktur von Cefepim mit Tetrahydropyrrolring (grün) und Thiazolring (blau); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Enmetazobactam Struktur von Enmetazobactam. Quelle: Innerstream, Public domain, via Wikimedia Commons. Carbapeneme Struktur des Carbapenem Grundkörpers; Quelle: Jü, Public domain, via Wikimedia Commons. Thienamycin Struktur von Thienamycin; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Meropenem Exkurs: Design von beta-Lactamase Inhibitoren
      • Vaborbactam – Wikipedia Artikel
      • Crystal structure of vaborbactam bound to KPC-2. PDB-ID: 6td0
      • Crystal structure of KPC-44 carbapenemase in complex with vaborbactam. PDB-ID: 8TMT
    Struktur von Vaborbactam. Quelle: Vaccinationist, Public domain, via Wikimedia Commons. Struktur von Meropenem Struktur von Meropenem. Die zur Stabilisierung gegen Peptidasen beitragende Methylgruppe ist grün markiert; die Ethylaminogruppe ist rot markiert. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Oxapenam am Beispiel der Clavulansäure Struktur von Clavulansäure; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Aktivität der Derivate Monobactame Aztreonam Struktur von Aztreonam. Der direkt an den Amidstickstoff gebundene Sulfonsäurerest (rot) trägt zur ausreichenden Instabilität der Amidbindung bei. Die alpha-ständige Methylgruppe (grün) erhöht die Stabilität gegenüber beta-Lactamasen. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Cefiderocol Struktur von Cefiderocol. Quelle: Schmiddi98, Public domain, via Wikimedia Commons. Wirkstoffe zur Hemmung des Lipidzyklus Bacitracin Am Terminus des Bacitracin-Peptids gebildeter Thiazolinring aus Cystein- und Isoleucinresten. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Glucopeptid-Antibiotika MRSA Keime Methicillin

    Methicillin – Wikipedia Artikel

    Struktur von Methicillin; Quelle: Jü, Public domain, via Wikimedia Commons.

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  2. WSR098-Antibakterielle Wirkstoffe: Aufbau der Zellwand, Fosfomycin, Cycloserin und Grundkörper der beta-Lactam-Antibiotika

    1 h 10 minÉpisode 98

    In dieser Episode geben Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp eine Einführung in die antimikrobiellen Wirkstoffe. Zunächst erläutert Hans-Dieter die Unterscheidung zwischen grampositiven und gramnegativen Bakterien …

    Notes de l’épisode

    In dieser Episode geben Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp eine Einführung in die antimikrobiellen Wirkstoffe.

    Zunächst erläutert Hans-Dieter die Unterscheidung zwischen grampositiven und gramnegativen Bakterien mithilfe der Gram-Färbung. Dabei geht er auch auf den Zusammenhang zwischen dem Färbeverhalten und dem unterschiedlichen Aufbau der bakteriellen Zellwand beziehungsweise Zellmembran ein.

    Struktur der 6-Aminopenicillansäure. Der bizyklische Grundkörper kann aus den Aminosäuren R-Cystein (rot) und R-Valin (grün) gebildet werden. Quelle: Hans-Dieter Höltje.

    Anschließend betrachten Hans-Dieter und Bernd die Bestandteile der bakteriellen Zellwand genauer. Am Beispiel der Grundstrukturen N-Acetylglucosamin (NAG) und N-Acetylmuraminsäure (NAM) erklären sie, wie Bakterien ihre Zellwand aufbauen. Einige Schritte dieses Syntheseprozesses dienen zugleich als Angriffspunkte für antibakterielle Wirkstoffe. In diesem Zusammenhang werden unter anderem Fosfomycin und D-Cycloserin vorgestellt.

    Danach beschäftigen sich Hans-Dieter und Bernd mit den beta-Lactam-Antibiotika und beta-Lactamase-Inhibitoren. In der Therapie werden Penicilline inzwischen häufig in Kombination mit einem beta-Lactamase-Inhibitor eingesetzt. Als Beispiele stellen sie das Penicillin-Derivat Pivampicillin und den beta-Lactamase-Inhibitor Sulbactam vor.

    Zum Schluss erinnert Bernd an das #Ganzohr2026 in Magdeburg, zu dem Hörer:innen herzlich eingeladen sind. Außerdem stellt er fest, dass schon bald die 100. Episode des Wirkstoffradios erscheinen wird.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

      • DRFZ – Homepage
      • Falls ihr mit mir über Pharmazeutische Biologie sprechen möchtet bitte meldet euch unter: [PharmBio].
    Antibiotika oder antibakterielle Wirkstoffe Angriffspunkte der antibakteriellen Wirkstoffe Gram Färbung Aufbau der bakteriellen Zellwand Die Glykane NAG und NAM Struktur von N-Acetylmuraminsäure (NAM) mit Markierung des Milchsäurerests (rot) sowie der Positionen 1, 2, 3 und 6 (grün). Wird der Milchsäurerest durch eine OH-Gruppe ersetzt, handelt es sich um N-Acetylglucosamin (NAG). Quelle: Hans-Dieter Höltje. Exkurs: Was ist Milchsäure? Struktrur von Milchsäure. Quelle: NEUROtiker, Public domain, via Wikimedia Commons. NAM zur Vernetzung über Oligopeptide Schematischer Aufbau der Zellwand von Bakterien. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Mechanismus der Zellwandsynthese Lipidzyklus der Zellwandsynthese Fosfomycin Struktur von Fosfomycin. Quelle: Hans-Dieter Höltje. D-Cycloserin Struktur von D-Cycloserin. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Betalactame oder Penicilline Überlagerung der Strukturen von Benzylpenicillin und D-Alanyl-D-alanin. D-Alanyl-D-alanin ist grün dargestellt, während Benzylpenicillin nach Atomtypen eingefärbt ist: Kohlenstoff grau, Wasserstoff cyan, Stickstoff blau, Sauerstoff rot und Schwefel gelb. Der rote Pfeil markiert die Position der Peptidbindung, die im Enzyms gespalten wird, beziehungsweise die beta-Lactam-Bindung des Benzylpenicillins, durch die das Enzym blockiert wird. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Struktur der Penicilline Struktur von Benzylpenicillin. Quelle: Hans-Dieter Höltje. 6-Aminopenicillansäure Struktur der 6-Aminopenicillansäure. Der bizyklische Grundkörper kann aus den Aminosäuren R-Cystein (rot) und R-Valin (grün) gebildet werden. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Vorkommen Aufklärung des 3D-Struktur von Penicillin Wirkungsmechanismus Struktur von Penam. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Probleme beim Einsatz der Penicilline Pivampicillin Struktur von Pivampicillin mit farblicher Hervorhebung der einzelnen Strukturbestandteile: Die Aminobenzylsäure blau, die Aminogruppe zur Stabilisierung im sauren Milieu blau hinterlegt, das Formaldehydhydrat grün und die Pivalinsäure rot. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Sulbactam Struktur von Sulbactam. Quelle: Hans-Dieter Höltje. 100ste Sendung und Ganzohr2026

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  3. WSR097-Elektrometabolische Signalübertragung in Bacillus subtilis Biofilmen - Interview mit Celina Thiel

    1 h 49 minÉpisode 97

    In dieser Episode spricht Bernd Rupp mit Celina Thiel, Doktorandin an der Goethe Universität Frankfurt . Celina forscht in der Arbeitsgruppe für Membranbiochemie von Prof. Dr. Inga Hänelt. Im Rahmen ihrer …

    Notes de l’épisode

    In dieser Episode spricht Bernd Rupp mit Celina Thiel, Doktorandin an der Goethe Universität Frankfurt . Celina forscht in der Arbeitsgruppe für Membranbiochemie von Prof. Dr. Inga Hänelt. Im Rahmen ihrer Promotion beschäftigt sie sich mit den „molekularen Grundlagen der elektrometabolischen Signalübertragung in Biofilmen von Bacillus subtilis“. Außerdem ist sie Host des Wissenschaftspodcasts „MicrobeThingsMacro“.

    Celina Thiel. Quelle: [email protected]

    Zu Beginn erläutert Celina, welche besonderen Eigenschaften *Bacillus subtilis* besitzt und warum dieses Bakterium häufig als Modellorganismus in der Forschung eingesetzt wird. Anschließend sprechen Celina und Bernd über Biofilme, deren Aufbau und die physiologischen Eigenschaften. Die dabei beobachteten Verhaltensweisen zeigen, dass Biofilme mehr als eine Ansammlung einzelner Bakterien sind: Sie bilden komplexe, mehrzellige Verbände, die häufig als „Cities of Microbes“, also als Städte der Mikroorganismen, beschrieben werden. Die koordinierte Organisation eines solchen Verbandes erfordert eine interne Kommunikation, die unter anderem über biochemische und elektrische Signale erfolgt.

    Im Mittelpunkt von Celinas Doktorarbeit steht die Aufklärung eines Signals, das über den Kaliumkanal YugO vermittelt wird. Im Gespräch erklärt sie, wie sie bei der Untersuchung dieses Mechanismus vorgeht. Dabei sprechen Celina und Bernd unter anderem über die Präparation und Messung des Proteinkomplexes sowie über die Rekonstitution des Ionenkanals.

    Zum Abschluss berichtet Celina, wie sie zum Podcasten gekommen ist und ihren Wissenschaftspodcast „MicrobeThingsMacro“ ins Leben gerufen hat. Außerdem klären die beiden, welche Verbindung zwischen ihrem Podcast und WissPod besteht.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Was ist das besondere am Bacillus subtilis? Bacillus subtilis und Biofilme Was versteht man unter Zelltypen?
      • Persister cells – Wikipedia Artikel (englisch)
      • Glutamate – Wikipedia Artikel
      • Glutamin – Wikipedia Artikel
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Prindle A, Liu J, Asally M, Ly S, Garcia-Ojalvo J, Süel GM. Ion channels enable electrical communication in bacterial communities. Nature. 2015; 527(7576): 59-63. doi: 10.1038/nature15709
    Elektrometabolische Signale im Detail Molekularer Aufbau des Ionenkanals
      • Review zu Ionenkanälen in Bakterien (open access): Stautz J, Hellmich Y, Fuss MF, Silberberg JM, Devlin JR, Stockbridge RB, Hänelt I. Molecular Mechanisms for Bacterial Potassium Homeostasis. J Mol Biol. 2021; 433(16): 166968. doi: 10.1016/j.jmb.2021.166968
      • TM2 – Wikipedia Artikel (englisch)
      • RCK gated – Wikipedia Artikel (englisch)
      • Ligand (Biochemie) – Wikipedia Artikel
    Liganden von YugO Übergang vom ein- zum mehrzelligen System Celinas Doktorarbeit Aufnahme der Reaktionskinetik eines Ionenkanals Ionenkanäle bei Bacillus Subtilis Exkurs: Was ist ein Solut? Wie isoliert man einen Kanal aus einer Zelle? Wie Forschung funktioniert! Wie geht es nach dem Aufbau des Modells weiter? Wie Celina zum Podcasten kam MicrobeThingsMacro Celinas Lieblingsmolekül bzw. Lieblingswirkstoff Grundstruktur von Geosmin. Quelle: JenWei, CC0, via Wikimedia Commons

    Wir danken Celina Thiel für ihre Zeit und die wertvollen Einblicke in ihr Forschungsgebiet.
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  4. WSR096-LNDW 2026: Molekulare Pharmakologie & Compound Management

    1 h 11 minÉpisode 96

    Diese Episode wurde am 06.06.2026 im Rahmen der Langen Nacht der Wissenschaften am Campus Berlin Buch aufgenommen. Bernd Rupp traf sich dazu mit Dr. Edgar Specker und Prof. Dr. Ralf Schülein vom …

    Notes de l’épisode

    Diese Episode wurde am 06.06.2026 im Rahmen der Langen Nacht der Wissenschaften am Campus Berlin Buch aufgenommen. Bernd Rupp traf sich dazu mit Dr. Edgar Specker und Prof. Dr. Ralf Schülein vom Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP)für eine Live-Aufzeichnung des Podcasts.

    Links Dr. Edgar Specker, rechts Prof. Dr. Ralf Schülein. Quelle: Wirkstoffradio.

    Im ersten Teil des Gesprächs erörtern Ralf und Bernd, warum das FMP diesen Namen trägt. Sie erläutern den Begriff Pharmakologie und erklären, warum die molekulare Pharmakologie heute den Standard in der modernen Wirkstoffforschung darstellt und in Zukunft weiter an Bedeutung gewinnen wird. Dabei diskutieren sie nicht nur klassische Konzepte der Wirkstoffforschung, sondern zeigen auch auf, wie man dem Placebo-Effekt auf die Spur kommen kann und dass sich auch dahinter molekulare Mechanismen verbergen.

    Im zweiten Teil spricht Bernd mit Edgar über das Compound Management am FMP sowie für EU-OPENSCREEN. Sie erklären, was unter Substanzbibliotheken zu verstehen ist, wie diese aufgebaut werden und warum sie ein Kernstück moderner Wirkstoffsuche darstellen. Anhand anschaulicher Beispiele erläutert Edgar das aktuelle Vorgehen bei solchen Suchverfahren und zeigt auf, wie sich diese Systeme voraussichtlich weiterentwickeln werden.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Programmpunkte bei der Lange Nacht der Wissenschaften (LNDW) 2026: Ralf Schülein (rechts) und Bernd Rupp (links) bei der Aufname der Podcast Episode. Foto: FMP / Florian Schuh Was versteht man unter Pharmakologie? Was versteht man unter Wirkung? Definition Spezifität und Selektivität am Beispiel Adrenalin Was bedeutet molekulare Pharmakologie? Was bedeutet das Exprimieren eines Rezeptors Identifizierung der Zielstrukturen Gibt es eine Wirkung ohne Wirkstoff? Wie Ralf zur Pharmakologie gekommen ist Was ist eine Cell Engineering Facility? Ralfs Lieblingsmolekül bzw. Lieblingswirkstoff Edgar Specker: Was ist Compound Management? Edgar Specker. Quelle: Wirkstoffradio Was ist in einer Substanzbibliothek enthalten? Lagerbedingungen in der Bibliothek Was bedeutet Screening? Was ist die Aufgabe eines Compound Managers? Der ACE2-Rezeptor Screen Vernetzung der Infrastruktur Stand des SARS-CoV2 Projekts Das Tryptophanhydroxylase Projekt Wie wird man Compound Manager? Edgars Lieblingsmolekül bzw. Lieblingswirkstoff

    Wir danken Prof. Dr. Ralf Schülein und Dr. Edgar Specker für ihre Zeit und die wertvollen Einblicke in ihr Forschungsgebiet.

    Wir freuen uns immer über Feedback: per Mail unter [email protected], in den Kommentaren unter den einzelnen Episoden, bei Mastodon unter @[email protected], bei Linkedin unter Wirkstoffradio oder auch als Bewertung bei iTunes/Apple-Podcasts oder panoptikum.social.

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  5. WSR095-Die fettlöslichen Vitamine A, D und E

    1 h 14 minÉpisode 95

    In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über die fettlöslichen Vitamine A, D und E. Zu Beginn erklärt Hans-Dieter, dass es sich bei Vitamin A eigentlich um einen Komplex verschiedener …

    Notes de l’épisode

    In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über die fettlöslichen Vitamine A, D und E.

    Zu Beginn erklärt Hans-Dieter, dass es sich bei Vitamin A eigentlich um einen Komplex verschiedener Strukturen handelt, von denen einige durch ihre Wirkung als Nukleohormon eine wichtige Rolle im Körper spielen. Daneben thematisieren Hans-Dieter und Bernd auch die Carotinoide als Vitamin-A-Quelle und erklären die Rolle von Retinal im Sehvorgang, indem sie auf die Struktureigenschaften des Sehpurpurs in der Retina eingehen, wovon die Retinoide auch ihren Namen ableiten.

    Bei Vitamin D stellt Hans-Dieter fest, dass die Bezeichnung „Vitamin“ hier eigentlich doppelt falsch ist: Zum einen, da der Körper es unter Mithilfe von Sonnenlicht selbst aus Cholesterin herstellen kann. Zum anderen ist es im Gegensatz zu den meisten Vitaminen kein Cofaktor, sondern analog zu Vitamin A ein Nukleohormon.

    Bildung des Tocopheryl-p-chinons (unten) durch die hydrolytische Spaltung des chinoiden Kations von alpha-Tocopherol (oben); Quelle: Hans-Dieter Höltje.

    Beim Thema Vitamin E besprechen die beiden die unterschiedlichen Tocole. Sie erklären, wie die unterschiedliche Methylierung am Ring die Stabilität des durch oxidativen Stress gebildeten Kations beeinflusst und wie man diese Eigenschaft mithilfe von Tocopherolacetat auch technisch nutzen kann.

    Abschließend empfiehlt Bernd einen anderen Podcast und erwähnt zwei kommende Veranstaltungen: die Lange Nacht der Wissenschaft am 6. Juni in Berlin, bei der das Wirkstoffradio eine kleine Liveshow plant, sowie das „GanzOhr“, ein Barcamp für Wissenschaftspodcaster, das vom 25. bis 27. September an der Universität in Magdeburg stattfindet und von Bernd mit organisiert wird.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Hausmeisterei Vitamine Vitamin A Struktur von all-trans-Retinol; Quelle: Hans-Dieter Höltje. all-trans-Retinal Struktur von all-trans-Retinal; Quelle: Hans-Dieter Höltje. 11-cis-Retinal Struktur von 11-cis-Retinal; Quelle: Hans-Dieter Höltje. all-trans-Retinsäure Struktur von Tretinoin oder all-trans-Retinsäure; Qulle: Hans-Dieter Höltje. Vitamin- und Hormoneigenschaften Nukleohormonwirkung Der RXR-Rezeptor 13-Cis-Retinsäure Struktur Isotretinoin oder 13-cis-Retinsäure; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Acitretin Struktur von Acitretin; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Tazaroten Struktur von Tazaroten; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Sehvorgang Vitamin A Mangel Carotinoide Struktur von beta-Carotin; Quelle: Hans-Dieter Höltje. alpha-Carotin

    alpha-Carotene – Wikipedia Artikel (englisch)

    Struktur von alpha-Carotin. Aufgrund der abweichenden Position der Doppelbindung (blau) im alpha-Ionon-Ring entsteht bei der Spaltung des Carotins nur ein Molekül Retinal, das als Vitamin A wirksam ist; Quelle: Hans-Dieter Höltje. gamma-Carotin

    gamma-Carotene – Wikipedia Artikel (englisch)

    Struktur von gamma-Carotin; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Lycopin Struktur von Lycopin; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Umwandlung von beta-Carotin
      • Darm – Wikipedia Artikel
      • Galle – Wikipedia Artikel
    Vitamin D Struktur von Vitamin D2 (Ergocalciferol). Es unterscheidet sich von Colecalciferol durch die blau markierte Doppelbindung und die zusätzliche, grün markierte Methylgruppe; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Biosynthese von Vitamin D3 Struktur von 7-Dehydrocholesterol. Es unterscheidet sich von Cholesterol durch eine zusätzliche Doppelbindung (grün) an Position 7; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Exkurs Nummerierung der Atome im Cholesterol Struktur des Steroidgerüsts mit Nummerierung der Atompositionen (rot) und Benennung der Ringe (blau); Quelle: NEUROtiker, Public domain, via Wikimedia Commons. Spaltung des 7-Dehydro-Cholesterol

     

    Biosynthese von Cholecalciferol. Eine durch UV-Licht ausgelöste elektronische Umlagerung (roter Pfeil) führt zur Öffnung des B-Rings. Dabei entsteht eine neue, vinyloge Doppelbindung (cyan), die mit den bereits vorhandenen konjugiert ist Quelle: Hans-Dieter Höltje. Nummerierung im Colecalciferol

     

    Die planare Darstellung von Cholecalciferol dient zur Veranschaulichung der im Podcast erwähnten Atompositionen. Die relevanten Positionen sind mit korrespondierenden Indizes des Steroidgerüsts gekennzeichnet; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Ergocalciferol Aufnahme von Vitamin D Vitamin D Hypervitaminose Vitamin D Wirkform Calcitriol ist die aktive Form von Vitamin D. Es entsteht durch das Hinzufügen von zwei Hydroxylgruppen: eine an Position 25 in der Leber und eine weitere an Position 1 in der Niere; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Substitutionsformen von Vitamin D Wirkung von Vitamin D Abschluss Vitamin D Vitamin E Struktur des alpha-Tocopherols; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Weitere Tocopherole Die Abbildung zeigt von oben nach unten die Strukturen von beta-, gamma- und delta-Tocopherol. Im Vergleich zu alpha-Tocopherol wurde bei beta- und gamma-Tocopherol eine Methylgruppe am Chromanolring durch ein Wasserstoffatom (grün) ersetzt, bei delta-Tocopherol sind es zwei. Die Anzahl und Position (rote Ziffern) dieser Methylgruppen beeinflussen die Vitamin-E-Aktivität: Beta- und gamma-Tocopherol erreichen etwa 50 % der Wirkung von alpha-Tocopherol, während die Aktivität von delta-Tocopherol mit nur etwa 0,1 % deutlich geringer ist; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Tocotrienol und die Familie der Tocole Struktur von alpha-Tocotrienol; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Schutzfunktion in Ölen Mechanismus des oxidativen Schutzes Bildung des Tocopheryl-p-chinons (unten) durch die hydrolytische Spaltung des chinoiden Kations von alpha-Tocopherol (oben); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Verwendung als Antioxidans
      • Ester – Wikipedia Artikel
      • <a href="https://de.wikipedia.org/wiki/Tocopherylace
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  6. WSR094-Folsäure, Vitamin B12 und Ascorbinsäure

    1 h 3 minÉpisode 94

    In der dritten Episode schließen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp das Thema der wasserlöslichen Vitamine ab. Im Fokus stehen diesmal Folsäure, Vitamin B12 und Ascorbinsäure. Struktur der Folsäure: Der …

    Notes de l’épisode

    In der dritten Episode schließen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp das Thema der wasserlöslichen Vitamine ab. Im Fokus stehen diesmal Folsäure, Vitamin B12 und Ascorbinsäure.

    Struktur der Folsäure: Der 6-Methylpterin-Rest ist blau, der para-Aminobenzoesäure-Rest grün und der Glutaminsäure-Rest gelb hinterlegt. Die roten Ziffern geben die Nummerierung des Pterin-Rests an und markieren wichtige enzymatisch aktive Positionen. Quelle: Hans-Dieter Höltje.

    Zunächst erklärt Hans-Dieter den Aufbau der Folsäure, in der neben einem Pterin-Baustein auch para-Aminobenzoesäure und Glutamat miteinander verknüpft sind. Er stellt die Tetrahydrofolsäure (THF) als aktive Form vor und geht auf die Methyl-THF-Varianten ein, die im Körper als Methylgruppen-Spender fungieren. Auf Basis dieses Wissens lässt sich auch gut erklären, wie Wirkstoffe funktionieren, die die Dihydrofolatreduktase blockieren.

    Anschließend widmen sich die beiden dem Vitamin B12 (Cobalamin). Sie beleuchten dessen zentrale Funktion bei der Übertragung unterschiedlicher Kohlenstoffgerüste, beispielsweise bei der Synthese von *beta*-Leucin, Succinyl-CoA und Acetyl-CoA.

    Abschließend klärt Hans-Dieter spannende Fragen rund um Vitamin C: Warum ist Ascorbinsäure streng genommen eigentlich gar kein „richtiges“ Vitamin? Wieso reagiert sie als Lacton trotzdem sauer und was verbirgt sich eigentlich hinter der Dehydroascorbinsäure?

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Einleitung zu den Vitaminen Folsäure Struktur der Folsäure: Der 6-Methylpterin-Rest ist blau, der para-Aminobenzoesäure-Rest grün und der Glutaminsäure-Rest gelb hinterlegt. Die roten Ziffern geben die Nummerierung des Pterin-Rests an und markieren wichtige enzymatisch aktive Positionen. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Vorkommen der Folsäure Physiologisch aktive Form von Folsäure Struktur der Tetrahydrofolsäure. Die Positopnen der hydrierten Bindungen sind rot markiert. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Methylierung der Folsäure Varianten des Methyl-Tetrahydrofolats (THF): Links ist 5-Methyl-THF und in der Mitte 10-Methyl-THF abgebildet. Rechts ist 5,10-Methylen-THF dargestellt, bei dem die Methylengruppe mit beiden Stickstoffatomen verbunden ist. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Herkunft und Verwendung der Methylgruppen Umwandlung von Uracil in Thymin Struktur des Thymins. Die grün markierte Methylgruppe wird auf Uracil übertragen, um Thymin zu bilden. Quelle: NEUROtiker, Public domain, via Wikimedia Commons. Weitere Biosynthesen Folsäure Mangelerscheinungen Inhibitoren der DHFR Struktur von Methotrexat Struktur des Methotrexats. Im Vergleich zur Folsäure wurde im Pterin-System an Position 4 (blau) die Carbonylgruppe durch eine Aminogruppe ersetzt. Dadurch erhöht sich die Elektronendichte am Stickstoff in Position 1 (rot) um Größenordnungen, wodurch dieser deutlich basischer wird. Zudem wurde an Position 10 (grün) eine Methylgruppe eingefügt. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Methotrexat Bindung in der DHFR Vergleich der Pterin-Reste von Folsäure (links) und Methotrexat (rechts). Grüne und rote Pfeile markieren H-Brücken-Donatoren bzw. -Akzeptoren. Die strukturellen Änderungen im Methotrexat verändern das H-Brücken-Muster massiv, wodurch dessen Pterin-Rest verdreht in der Dihydrofolatreduktase bindet. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Vitamin B12 Struktur von Cobalamin. Oberhalb der Corrin-Ebene können verschiedene Liganden (R) an das Cobalt-Zentralatom (rot) gebunden sein. Für R (rot) kommen CN, OH, H₂O, NO₂, eine Methylgruppe oder 5′-Desoxyadenosin infrage. Quelle: Wirkstoffradio. Vergleich Corrin zu Häm Vergleich des Porphyrin-Grundgerüsts aus Häm (links) mit dem Corrin-Gerüst des Cobalamins (rechts). Der rote Pfeil markiert das Kohlenstoffatom, das im Corrin fehlt. Zusätzlich sind im Corrin vier Einfachbindungen markiert, die im Porphyrin als Doppelbindungen vorliegen. Quelle: Wirkstoffradio. Stoffwechselfunktionen des Cobalamin Aufnahme von Vitamin B12 Vitamin B12 Mangel und Funktion Vitamin C Struktur von Vitamin C Struktur der Ascorbinsäure. Wichtige Atompositionen sowie die chiralen Indizes sind in Rot hervorgehoben. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Derivat der Gulonsäure Dehydroascorbinsäure Struktur von Dehydroascorbinsäure. Quelle: Stanislaw Gackowski, Public domain, via Wikimedia Commons. Vorkommen von Vitamin C Effekte von Vitamin C Bedeutung von Vitamin C Linus Pauling Story Feedback und Hausmeisterei Feedback 2

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  7. WSR093-Vitamin B6, Niacinamid und Biotin

    1 hÉpisode 93

    In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp erneut über Vitamine. Diesmal haben sie sich Vitamin B6, Nicotinamid und Biotin vorgenommen. Reaktion von NAD⁺ zu NADH + H+: Anlagerung eines …

    Notes de l’épisode

    In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp erneut über Vitamine. Diesmal haben sie sich Vitamin B6, Nicotinamid und Biotin vorgenommen.

    Reaktion von NAD⁺ zu NADH + H+: Anlagerung eines Hydrid-Ions (rot) an das Nicotinamid-Ring-System gemäß den roten Pfeilen. Das Proton (blau) liegt danach als freies H+ vor. Die Reaktion ist reversibel, wobei insgesamt zwei Wasserstoffatome (grün) umgesetzt werden; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

    Bei Vitamin B6 gehen sie zunächst auf den Begriff der Bioäquivalenz ein. Das Vitamin kommt chemisch sowohl als Alkohol, Aldehyd als auch als Amin vor und wird während der unterschiedlichen Biosynthesereaktionen, an denen es beteiligt ist, von einer Form in die andere überführt. Hans-Dieter und Bernd betrachten den Mechanismus der Bildung biogener Amine im Detail und erklären auch den Unterschied zwischen Aldiminen und Ketiminen.
    Bei Nicotinamid erklären sie den Aufbau von NAD⁺ und besprechen insbesondere die Reaktion von NAD⁺ zu NADH + H⁺ als zentrale Funktion für die Rolle von Nicotinamid im Stoffwechsel.
    Abschließend besprechen sie die Struktur von Biotin und erläutern seine Funktion als CO₂-Träger („Scavenger“) im Körper. Dabei fängt Biotin freigesetztes CO₂ ein, das anschließend in zahlreichen biochemischen Reaktionen verwendet werden kann.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Vitamin B Komplex Vitamin B6 Definition Bioäquivalenz Pyridoxin Struktur von Pyridoxin (PN); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Pyridoxal Struktur von Pyridoxal (PL); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Pyridoxamin Struktur von Pyridoxamin (PM); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Wirkform Pyridoxalphosphat Struktur von Pyridoxalphosphat (PLP); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Vitamin B6 Hypo- und Hypervitaminosen Pyridoxalphosphat im aktiven Zentrum

    Pyridoxalpohosphat im aktiven Zentrum einer Aminotransferase: 1AAW – Link zur Kristallstruktur

    Bildung des Aldimins Struktur des Aldimins; die Aldimin-Gruppe ist blau markiert. Die Struktur des rot markierten Rests (R) variiert je nach komplexierter Aminosäure; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Umlagerung zum Ketimin Tautomerisierung des Aldimins zum Ketimin. Die roten Pfeile veranschaulichen die Umlagerung der chemischen Bindungen, während der grüne Pfeil die Wanderung des grün markierten Protons darstellt. Die neu gebildete Ketimin-Gruppe ist blau markiert; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Unterscheidung Aldehyd und Keton Hydrolyse des Ketimins Hydrolyse des Ketimins zu Pyridoxaminphosphat (PMP) und einer alpha-Ketosäure. Der rote Pfeil kennzeichnet die Bindung, die durch Wasser gespalten wird. Der grün markierte Sauerstoff des Wassers bildet die Carbonylgruppe der alpha-Ketosäure, während die rot markierten Wasserstoffatome auf die Aminogruppe des Pyridoxamins übertragen werden; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Bildung Biogener Amine 1 Schritt 1 der Bildung biogener Amine: Abspaltung der Carboxylgruppe (blau) der Aminosäure. Hierbei werden Bindungen entsprechend den roten Pfeilen umgelagert, und das grün markierte Proton wird entsprechend des grünen Pfeils verschoben. Der Rest R variiert je nach Aminosäure. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Bildung Biogener Amine 2 Schritt 2 der Bildung biogener Amine: Bildung des Aldimins durch Umlagerung der Bindungen gemäß den roten Pfeilen sowie Verschiebung des grün markierten Protons. Der Rest R variiert je nach Aminosäure; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Bildung Biogener Amine 3 Schritt 3 der Bildung biogener Amine: Abspaltung des biogenen Amins durch Hydrolyse. Dabei greift ein Wassermolekül an der durch den roten Pfeil markierten Stelle an. Der Sauerstoff des Wassers wird in das Pyridoxalphosphat (PLP) eingebaut, während die Protonen des Wassers auf die Aminogruppe des biogenen Amins (grün) übertragen werden. Der Rest R variiert je nach biogenem Amin; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Nicotinamid oder Niacinamid Struktur von Nicotinamid; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Die meta-, ortho- und para-Position in aromatischen Systemen Vorkommen und Bedeutung von Nicotinamid Was ist NAD plus Struktur des NAD+: Das Nicotinamidribosephosphat ist blau hinterlegt, das Adenosinmonophosphat grün; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Aufgaben des NAD plus Reaktion von NAD⁺ zu NADH + H+: Anlagerung eines Hydrid-Ions (rot) an das Nicotinamid-Ring-System gemäß den roten Pfeilen. Das Proton (blau) liegt danach als freies H+ vor. Die Reaktion ist reversibel, wobei insgesamt zwei Wasserstoffatome (grün) umgesetzt werden; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Biotin oder Vitamin H Struktur von Biotin: Der Thio­phan-Ring ist gelb markiert, der angefügte Harnstoff grün. Die roten Ziffern geben die Positionen im Thio­phan-Ring an, an denen die unterschiedlichen Strukturelemente angedockt sind; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Induzierter Biotin Mangel Vorkommen und Funktion von Biotin Struktur von Carboxybiotin: Das gebundene CO₂ ist blau markiert; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Methylcrotonyl-Coenzym A-Carboxylase Methylcrotonsäure, die Methylgruppe in trans-Position zur Carboxylgruppe ist violett markiert, während die Methylgruppe in cis-Position grün hervorgehoben ist; Quelle: NadirSH, Public domain, via Wikimedia Commons.

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    • Bernd Rupp
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  8. WSR092-Wisspod-Adventskalender 2025: Die Weihnachtsgewürze – Anis, Nelke, Muskat, Zimt und Kardamom

    24 minÉpisode 92

    Im Rahmen des Wissenschaftspodcasts Adventskalender 2025 besprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp eine Reihe von Gewürzen, die traditionell in weihnachtlichen Speisen und Getränken verwendet werden …

    Notes de l’épisode

    Im Rahmen des Wissenschaftspodcasts Adventskalender 2025 besprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp eine Reihe von Gewürzen, die traditionell in weihnachtlichen Speisen und Getränken verwendet werden. Hans-Dieter stellt dafür kurz ein Gewürzkuchenrezept vor, dass er von seiner Mutter bekommen hat. Neben den üblichen Kuchenzutaten kommen dabei Anis, Nelke, Muskat, Zimt und Kardamom in den Teig.
    Hauptverantwortlich für die charakteristischen Eigenschaften des Anis ist das Anethol. Danach besprechen Hans-Dieter und Bernd das Eugenol als Hauptbestandteil des ätherischen Öls der Gewürznelke und erinnern daran, dass man früher Gewürznelken kaute, um ihren schmerzstillenden Effekt bei Zahnschmerzen zu nutzen. Bei der Besprechung von Myristicin aus der Muskatnuss erklärt Hans-Dieter, was diese Substanz mit dem Amphetamin MMDA zu tun hat.

    Logo des Wissen{schaft}spodcasts Adventskalender 2025.

    Anschließend erinnert sich Bernd gern an seine Studienzeit, da er Zimtaldehyd, wie es im Zimt vorkommt, als eine der ersten Substanzen im organischen Praktikum herstellen durfte und es so bei ihm das ganze Semester nach Weihnachten roch. Abschließend beschreibt Hans-Dieter noch Terpinylacetat und Cineol aus Kardamom und freut sich darüber, dass seine Mutter auch dieses Gewürz in den Kuchen gegeben hat, da der Kuchen durch den Kardamom bekömmlicher wird.

    Wir hoffen, ihr habt beim Hören dieser Episode genauso viel Spaß wie wir bei der Aufnahme, und wir würden uns freuen, euch auch in unseren weiteren Episoden begrüßen zu dürfen. Empfehlt uns gern weiter.
    Wir wünschen euch eine schöne Adventszeit und viel Spaß beim Hören des WissPod Adventskalender 2025!

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    WissenschaftsPodcasts.de Adventskalender Das Gewürzkuchenrezept von Hans-Dieters Mutter Anethol aus Anis Struktur von Anethol. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Eugenol aus der Gewürznelke Struktur von Eugenol. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Myristicin aus der Muskatnuss Struktur von Myristicin. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Zimtaldehyd aus Zimt Struktur von Zimtaldehyd. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Terpinylacetat aus Kardamom Struktur von Terpinylacetat. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Cineol aus Kardamom Struktur von Cineol. Quelle: Hans-Dieter Höltje.

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  9. WSR091-CAR T-Cell Targeting oder der Todeskuss der Serienkiller - Interview mit Dr. Markus Barden

    1 h 20 minÉpisode 91

    In dieser Episode spricht Bernd Rupp mit Dr. Markus Barden vom Leibniz-Institut für Immuntherapie am Universitätsklinikum Regensburg. Markus Barden ist Postdoc in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Hinrich Abken …

    Notes de l’épisode

    In dieser Episode spricht Bernd Rupp mit Dr. Markus Barden vom Leibniz-Institut für Immuntherapie am Universitätsklinikum Regensburg. Markus Barden ist Postdoc in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Hinrich Abken und forscht im Bereich der genetischen Immuntherapie, insbesondere daran, wie CAR-T-Zellen ihre Zielstrukturen noch präziser erkennen können.

    Dr. Markus Barden mit Headset und Koffein-Applikator; Quelle: Wirkstoffradio.

    Zu Beginn erklärt Markus, was eine CAR-T-Zelle ausmacht, wie T-Zellen Zielstrukturen identifizieren und welche Reaktionen darauf folgen. Er beschreibt die Entwicklung der CAR-T-Zelltechnologie von der ersten Generation bis hin zu den aktuellen Konstrukten der vierten Generation, den sogenannten TRUCKs. Diese werden am LIT entwickelt und in die klinische Anwendung überführt. TRUCKs können nicht nur Tumorzellen erkennen und eliminieren, sondern zusätzlich Zytokine freisetzen, um weitere Immunzellen zu rekrutieren, die die Krebsbekämpfung unterstützen.

    Abschließend besprechen Markus und Bernd, wie neue CAR-T- oder TRUCK-Konstrukte für die Therapie solider Tumore den Weg vom Labor über die Produktion bis in die klinische Anwendung finden.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Was sind CAR-T-Zellen? Die T-Zell Signal Domäne
      • Signaltransduktion – Wikipedia Artikel
      • Zelig Eshhar – Wikipedia Artikel
      • Gideon Gross – Wikipedia Artikel
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Eshhar Z, Waks T, Gross G. The emergence of T-bodies/CAR T cells. Cancer J. 2014; 20(2): 123-6. doi: 10.1097/PPO.0000000000000027 .
      • wissenschaftlicher Artikel (open access) Review: Abken H. Building on Synthetic Immunology and T Cell Engineering: A Brief Journey Through the History of Chimeric Antigen Receptors. Hum Gene Ther. 2021 Oct;32(19-20):1011-1028. doi: 10.1089/hum.2021.165 .
      • CD3-Rezeptor – Wikipedia Artikel
    Effektorfunktionen einer T-Zelle Einsatz in der Therapie Herausforderungen der CAR-T-Zelltherapie Persistenz der CAR-T-Zellen Wie vermehren sich CAR-T-Zellen?
      • Zytokinsturm – Wikipedia Artikel
      • SARS-CoV-2 – Wikipedia Artikel
      • Artikel (open access) mit den Abbildungen zu den unterschiedlichen CAR-T-Cell Archtiekturen: Holzinger A., Barden M., Abken H.: CARs, TRUCKs und die nächste Generation der T-Zell-Therapie. 2024, url: cars-trucks-461106
    Stopp der CAR-T-Zell Vermehrung Einschleusen des CARs in eine T-Zelle Selektion der Zielstruktur Entwicklungsstufen der CAR-T-Zellen Was ist 41BB? Messung der T-Zell Effektivität Übergang zu den soliden Tumoren Wer eliminiert den Tumor? 4. Generation der CAR-T-Zellen Nachtrag 3. Generation der CARs Das drei Signal Paradigma Aufgaben des Zytokins TRUCKs in der Klinik und im Mausmodell Weitere Payload für den TRUCK Limitationen und Nebenwirkungen des CAR Systems Targeting des CARs oder TRUCKs Bench to Bedside Markus Werdegang Markus Lieblingsmolekül oder Lieblingswirkstoff

    Wir danken Dr. Markus Barden für seine Zeit und die wertvollen Einblicke in sein Forschungsgebiet.

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  10. WSR090-Einführung in die Vitamine, B1 Thiamin und B2 Riboflavin

    1 h 7 minÉpisode 90

    In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über Vitamine. Nach einer kurzen Einführung zu den besonderen Aufgaben der Vitamine und ihrer Einteilung in wasser- bzw. fettlösliche Vitamine …

    Notes de l’épisode

    In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über Vitamine.
    Nach einer kurzen Einführung zu den besonderen Aufgaben der Vitamine und ihrer Einteilung in wasser- bzw. fettlösliche Vitamine konzentrieren sie sich in dieser Episode auf den Vitamin-B-Komplex, insbesondere auf die Vitamine B₁ und B₂.

    Umlagerung des TPP zum Carbanion. Es wird ein Proton vom Pyrimidinring auf das Glutamat-59 (Glu59) der Pyruvatdehydrogenase übertragen. Dadurch wird das mesomere System im Pyrimidinring umgelagert (rote Pfeile). Übertragung eines Protons vom Thiazolring auf den Pyrimidinring (grüner Pfeil). Auf diese Weise entsteht das Carbanion am Thiazolkohlenstoff, während das Pyrimidinsystem von der chinoiden Imin-Form wieder in die aromatische Form übergeht. Quelle: Hans-Dieter Höltje.

    Zunächst besprechen sie Vitamin B₁, auch bekannt als Thiamin. Dabei erklärt Hans-Dieter Höltje ausführlich den Pyruvatdehydrogenase-Komplex und beschreibt detailliert die drei Schritte dieses Enzyms sowie die Rolle des Thiamins im aktiven Zentrum. Er zeigt, wie der aus Pyruvat entstehende Hydroxyethylrest zunächst in einen Acetylrest umgewandelt wird, der anschließend auf eine Liponsäure und schließlich auf Coenzym A übertragen wird.
    Im zweiten Teil sprechen Hans-Dieter und Bernd über Vitamin B₂, also Riboflavin, und seine Funktion im Körper als Bestandteil von FAD bzw. FADH₂. Dabei erläutern sie, wie sich das mesomere System in einem Teil des Moleküls während der Reduktionsreaktion verändert.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Einführung in die Vitamine Einteilung der Vitamine Der wasserlösliche Vitamin B-Komplex Struktur von Thiamin. Der Pyrimidinring ist blau, der Thiazolring grün und die Amidinfunktion rot hervorgehoben. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Exkurs Chemie des Amidinsystems Wirkform des Thiamins Struktur von Thiaminpyrophosphat (TPP). Quelle:Hans-Dieter Höltje. Vorkommen von Thiamin Aufnahme in den Körper Biochemische Bedeutung

    Pyruvatdehydrogenase-Komplex – Wikipedia Artikel

    Pyruvatdehydrogenase Pyruvat Struktur von Pyruvat. Quelle: Dapperti, Public domain, via Wikimedia Commons. Das geladene N und sein benachbartes C Atom In der ersten Stufe der Pyruvatdehydrogenase. Mechanismus der oxidativen Decarboxylierung von Pyruvat zu Hydroxyethyl-TPP (cyan). Zur besseren Übersicht wurden sowohl das Pyrimidinsystem als auch der Diphosphatrest als R abgekürzt. Die Umlagerung der Bindungen bzw. Elektronenpaare wird in den jeweiligen Schritten mit roten Pfeilen gekennzeichnet. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Rolle des Glutamat Glu59 Umlagerung des TPP zum Carbanion. Es wird ein Proton vom Pyrimidinring auf das Glutamat-59 (Glu59) der Pyruvatdehydrogenase übertragen. Dadurch wird das mesomere System im Pyrimidinring umgelagert (rote Pfeile). Übertragung eines Protons vom Thiazolring auf den Pyrimidinring (grüner Pfeil). Auf diese Weise entsteht das Carbanion am Thiazolkohlenstoff, während das Pyrimidinsystem von der chinoiden Imin-Form wieder in die aromatische Form übergeht. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Liponsäure als Cofaktor im zweiten aktiven Zentrum Allgemeine Struktur von Liponsäureamid. Im Körper wird das Liponamid über die Seitenkette des Aminosäurerests von Lysin amidiert. Quelle:Hans-Dieter Höltje. Reaktion bei der Acetyltransferase Reaktionsmechanismus in der Acetyltransferase. Ein Acetylrest wird vom Hydroxyethyl-TPP auf ein Liponsäureamid übertragen. Quelle:Hans-Dieter Höltje. Reaktion im 3. aktiven Zentrum Reaktionsmechanismus in der Dihydrolipoyl-Dehydrogenase. Dabei wird der Acetylrest des Acetyldihydroliponsäureamids (blau) auf Coenzym A übertragen. Es entstehen Dihydroliponsäureamid (cyan) und Acetyl-Coenzym A (grün). Um wieder Liponsäureamid (orange) zu regenerieren, wird im 3. aktiven Zentrum des Pyruvatdehydrogenase-Komplex FAD zu FADH₂ reduziert. Das entstandene FADH₂ wird anschließend durch die Reduktion von NAD⁺ zu NADH, H⁺ wieder oxidiert. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Bedeutung von Thiamin Vitamin B1 Prodrugs Spaltungsreaktion des Thiazoliumsystems im Alkalischen Umlagerung der Bindungen (rot) von der Thiazolium- zur Thiol-Form. Der Pyrimidinring ist als R abgekürzt. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Struktur von Benfotiamin Struktur von Benfotiamin. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Vitamin B2 Struktur von Riboflavin. Die Dimethylisoalloxazin-Untereinheit ist blau und die Ribitol-Struktur grün markiert. Der Teil des Moleküls, der einem Pteridin entsprechen würde, ist violett hervorgehoben. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Namen des Dreiringsystems Vorkommen von Vitamin B2 Nukleotide Struktur von Flavin-Adenin-Dinukleotid (FAD). Das Flavinmononukleotid (FMN) ist rot markiert, das Adenosinmonophosphat (AMP) blau. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Readtion von FAD Reaktionsmechanismus von FAD zu FADH₂. Zur besseren Übersicht wurde bis auf das Dimethylisoalloxazin-Ringsystem der Rest des Moleküls als R abgekürzt. Quelle: Hans-Dieter Höltje.

     

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  11. WSR089-T-Gedächtniszellen und T-Cell Fitness - Interview mit Dr. Dr. Roland Schelker

    1 h 45 minÉpisode 89

    In dieser Episode spricht Bernd Rupp mit Dr. Dr. Roland Schelker, dem Leiter der Translationsgruppe T-Cell Fitness am Leibniz-Institut für Immuntherapie am Universitätsklinikum Regensburg. Portrait Dr. Dr …

    Notes de l’épisode

    In dieser Episode spricht Bernd Rupp mit Dr. Dr. Roland Schelker, dem Leiter der Translationsgruppe T-Cell Fitness am Leibniz-Institut für Immuntherapie am Universitätsklinikum Regensburg.

    Portrait Dr. Dr. Roland Schelker; Quelle: Wirkstoffradio.

    Dabei geht Roland zunächst auf die verschiedenen Arten von Immunzellen ein und beschreibt deren jeweilige Aufgaben im Rahmen der Immunabwehr. Besonderes Augenmerk legt er auf die Entwicklung der T-Zellen. Roland erläutert die genetischen Hintergründe der Ausdifferenzierung von T-Zellen und beschreibt den Weg von der T-Stammzelle über die T-Gedächtniszelle bzw. zur T-Effektorzelle.

    Im Verlauf der Ausdifferenzierung verändern sich die Eigenschaften der einzelnen T-Zelltypen deutlich, was sich auf ihre Fitness und damit auf ihre Lebensdauer auswirkt. Während T-Effektorzellen aufgrund ihrer starken Beanspruchung oft nur eine Lebensdauer von wenigen Stunden bis Tagen haben, können T-Stammzellen bzw. T-Gedächtniszellen mehrere Jahre überleben. Diese Langlebigkeit macht sie besonders interessant für die T-Zell-Immuntherapie.

    In der Arbeitsgruppe von Roland wird daher untersucht, wie sich die Differenzierung hin zu langlebigen T-Zellen auch bei CAR-T-Zellen gezielt fördern lässt und wie man diese Zellen für therapeutische Anwendungen effektiv aus einem Präparat selektieren kann, um verschiedene Therapieansätze weiter zu verbessern.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Was sind T-Zellen? B-Zellen Antigenpräsentierende Zellen Einordnung der Lymphozyten CD4 und CD8 positive T-Zellen
      • CD4 – Wikipedia Artikel
      • CD8 – Wikipedia Artikel
    Cluster of Differentiation Unterschied zwischen CD4 und CD8 Weitere T-Zelltypen
      • gamma-delta-Antigenrezeptor-positive T-Lymphozyten – Wikipedia Artikel
      • Natürliche-Killer-T-Zellen – Wikipedia Artikel
      • wissenschaftlicher Artikel zur Entdeckung der NK-T-Zellen (closed access): Kiessling R, Klein E, Pross H, Wigzell H. „Natural“ killer cells in the mouse. II. Cytotoxic cells with specificity for mouse Moloney leukemia cells. Characteristics of the killer cell. Eur J Immunol. 1975; 5(2): 117-21. Die Studie befindet sich leider hinter einer Paywall, ist also nur für diejenigen zugänglich, die ein Abo der entsprechenden Fachzeitschrift haben. Daher werden wir nicht direkt auf den Artikel verlinken, sondern stellen euch den „Digital Object Identifier (DOI)“ zur Verfügung: 10.1002/eji.1830050209
    Lebenszyklus der T-Zellen in der Therapie
      • Stammzelle – Wikipedia Artikel
      • T-Gedächtniszellen – Wikipedia Artikel
      • wissenschaftlicher Artikel zur T-Stammzellen und deren Ausdifferenzierung (closed access): Gattinoni L, Klebanoff CA, Restifo NP. Paths to stemness: building the ultimate antitumour T cell. Nat Rev Cancer. 2012; 12(10): 671-84. Die Studie befindet sich leider hinter einer Paywall, ist also nur für diejenigen zugänglich, die ein Abo der entsprechenden Fachzeitschrift haben. Daher werden wir nicht direkt auf den Artikel verlinken, sondern stellen euch den „Digital Object Identifier (DOI)“ zur Verfügung: 10.1038/nrc3322.
      • Effektorzelle – DocCheck Flexikon
    Immuncheckpoint Therapie vs Immunzelltherapie Stammzelltechnologien in der Tumortherapie Was ist eine Lymphodepletion Vorteil der Stammzelltherapie Präparationsziele bei der Stammzellselektion
      • TSCM-Publikation -> Das Paper wird von Roland nachgereicht sobald es erschienen ist.
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Sabatino M, Hu J, Sommariva M, Gautam S, Fellowes V, Hocker JD, Dougherty S, Qin H, Klebanoff CA, Fry TJ, Gress RE, Kochenderfer JN, Stroncek DF, Ji Y, Gattinoni L. Generation of clinical-grade CD19-specific CAR-modified CD8+ memory stem cells for the treatment of human B-cell malignancies. Blood. 2016; 128(4): 519-28. doi: 10.1182/blood-2015-11-683847 .
    Gewinnung einer Gedächtnis T-Zelle Exkurs CRISPR/Cas9 Screen Kultivierung der T-Zellen zur Stammzellgewinnung Exkurs Darwin Aufgaben des LMO4
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Schelker RC, Fioravanti J, Mastrogiovanni F, Baldwin JG, Rana N, Li P, Chen P, Vadász T, Spolski R, Heuser-Loy C, Slavkovic-Lukic D, Noronha P, Damiano G, Raccosta L, Maggioni D, Pullugula S, Lin JX, Oh J, Grandinetti P, Lecce M, Hesse L, Kocks E, Martín-Santos A, Gebhard C, Telford WG, Ji Y, Restifo NP, Russo V, Rehli M, Herr W, Leonard WJ, Gattinoni L. LIM-domain-only 4 (LMO4) enhances CD8+ T-cell stemness and tumor rejection by boosting IL-21-STAT3 signaling. Signal Transduct Target Ther. 2024; 9(1): 199. doi: 10.1038/s41392-024-01915-z.
    In vivo Rezeptor Produktion Einführung des LMO4 in die Therapie Wirkungsmechanismus des LMO4 Translation im klinischen Prozess Analyse des Mechanismus Organoide als Ersatz für Tiermodelle Vom in vivo Experiment zur Patientenstudie Exkurs safety switch Einführung des Konstrukts im Labor Produktion in der Klinik Immunmonitoring in der Therapie Weitere Ziele für die T-Zelltherapie
      • wissenschaftlicher Artikel zu c-Myb (closed access):Gautam S, Fioravanti J, Zhu W, Le Gall JB, Brohawn P, Lacey NE, Hu J, Hocker JD, Hawk NV, Kapoor V, Telford WG, Gurusamy D, Yu Z, Bhandoola A, Xue HH, Roychoudhuri R, Higgs BW, Restifo NP, Bender TP, Ji Y, Gattinoni L. The transcription factor c-Myb regulates CD8+ T cell stemness and antitumor immunity. Nat Immunol. 2019; 20(3): 337-349. Die Studie befindet sich leider hinter einer Paywall, ist also nur für diejenigen zugänglich, die ein Abo der entsprechenden Fachzeitschrift haben. Daher werden wir nicht direkt auf den Artikel verlinken, sondern stellen euch den „Digital Object Identifier (DOI)“ zur Verfügung: 10.1038/s41590-018-0311-z.
      • Forkhead box protein O1 (FOXO1) – Wikipedia Artikel (englisch)
      • ektopisch – Lexikon der Biologie
    Zukünftige Planung Exkurs stumme Gencluster in Prokaryoten Andere Erkrankungen in der Immuntherapie
      • <a href="htt
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  12. WSR088-LNDW 2025: Depression & intrinsisch unstrukturierte Proteine

    1 h 30 minÉpisode 88

    Diese Episode wurde am 28.06.2025 im Rahmen der Lange Nacht der Wissenschaften in Berlin aufgenommen. Dafür trafen sich Bernd Rupp, Dr. Sigrid Milles und Prof. Dr. Ralf Schülein vom Leibniz-Forschungsinstitut …

    Notes de l’épisode

    Diese Episode wurde am 28.06.2025 im Rahmen der Lange Nacht der Wissenschaften in Berlin aufgenommen. Dafür trafen sich Bernd Rupp, Dr. Sigrid Milles und Prof. Dr. Ralf Schülein vom Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) auf einer Bühne im MDC.C, um live über zwei Themen zu sprechen: „Depressionen und antidepressive Therapien“ sowie „Die faszinierende Welt intrinsisch unstrukturierter Proteine“.

    Links Dr. Sigrid Milles, rechts Prof. Dr. Ralf Schülein. Quelle: Wirkstoffradio.

    In der ersten Hälfte spricht Bernd mit Ralf über Depressionen. Nach einer kurzen Definition und einem Überblick darüber, wie Depressionen diagnostiziert werden, gehen die beiden auf die chemischen Prozesse im Gehirn ein und erläutern, wie die Wirkungsweise gängiger Antidepressiva erklärt wird. Darüber hinaus erklärt Ralf die aktuellen Fortschritte bei der Verwendung von Ketamin und Psilocybin zur Behandlung von bisher therapieresistenten Depressionen. Anschließend beantwortet er Fragen aus dem Publikum und geht dabei unter anderem auf den Einsatz von Psilocybin und Johanniskraut in der Behandlung von Depressionen ein.

    In der zweiten Hälfte kommt Sigrid hinzu und stellt vor, was intrinsisch unstrukturierte Proteine sind. Sie erklärt die Rolle dieser Proteinklasse bei der Clathrin-vermittelten Endozytose und wie ihre Forschungsgruppe deren Funktion untersucht.

    Zum Abschluss berichtet Sigrid noch, wie sie dazu kam, sich ausgerechnet mit intrinsisch unstrukturierten Proteinen zu beschäftigen.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Begrüßung Was ist eine Depression? Was passiert im Gehirn? Funktion der SSRI Monoaminmangel Hypothese Ketamin als Antidepressivum Struktur von Ketamin. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Psilocybin Struktur von Psilocybin, wird der blau markierte Phosphorsäurerest durch Hydrolyse abgespalten entsteht Psilocin; Quelle: Hans-Dieter Höltje. 1. Publikumsfrage 2. Publikumsfrage 3. Publikumsfrage
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Ross S, Bossis A, Guss J, et al.: Rapid and sustained symptom reduction following psilocybin treatment for anxiety and depression in patients with life-threatening cancer: a randomized controlled trial. Journal of Psychopharmacology.: 2016; 30(12): 1165-1180. doi:10.1177/0269881116675512
      • Neuronale Plastizität – Wikipedia Artikel
      • Recreational Drugs Forschungsprojekte– Studien Seite Charité
    4. Publikumsfrage 5. Publikumsfrage Begrüßung Dr. Sigrid Milles

    Dr. Sigrid Milles – Homepage

    Was sind intrinsisch unstrukturierte Proteine? Wie werden unstrukturierte Proteine beobachtet? Welche Aufgaben haben IUPs? Was ist Endocytose?
      • Endozytose – Wikipedia Artikel
      • Vesikel – Wikipedia Artikel
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Papagiannoula A, Vedel IM, Motzny K, Tengo M, Saiti A, Milles S. Promiscuous and multivalent interactions between Eps15 and partner protein Dab2 generate a complex interaction network. Nat Commun. 2025; 16(1): 7783. doi: 10.1038/s41467-025-63090-1
    Der Adapterproteinkomplex AP2 (rot) interagiert mit der intrinsisch ungeordneten Domäne von AP180 im Zusammenhang mit der Clathrin-vermittelten Endozytose. Quelle: Dr. Carlos A. Elena-Real Matrixhypothese für die IDPs Selbstorganisierendes Verhalten der IDPs Exkurs: die Rolle von IDP im Masernvirus
      • Masernvirus – Wikipedia Artikel
      • Nukleoprotein – Wikipedia Artikel
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Milles S, Jensen MR, Lazert C, Guseva S, Ivashchenko S, Communie G, Maurin D, Gerlier D, Ruigrok RWH, Blackledge M.: An ultraweak interaction in the intrinsically disordered replication machinery is essential for measles virus function. Sci Adv. 2018; 4(8): eaat7778. doi: 10.1126/sciadv.aat7778.
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Guseva S, Milles S, Jensen MR, Salvi N, Kleman JP, Maurin D, Ruigrok RWH, Blackledge M.: Measles virus nucleo- and phosphoproteins form liquid-like phase-separated compartments that promote nucleocapsid assembly. Sci Adv. 2020; 6(14): eaaz7095. doi: 10.1126/sciadv.aaz7095.
    Was wird an den IDPs gebunden?
      • Clathrin – Wikipedia Artikel
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Naudi-Fabra S, Elena-Real CA, Vedel IM, Tengo M, Motzny K, Jiang PL, Schmieder P, Liu F, Milles S. An extended interaction site determines binding between AP180 and AP2 in clathrin mediated endocytosis. Nat Commun. 2024; 15(1): 5884. doi: 10.1038/s41467-024-50212-4
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Malady BT, Papagiannoula A, Kamatar A, Sarkar S, Lebrun GT, Wang L, Hayden CC, Lafer EM, Owen DJ, Milles S, Stachowiak JC. Of condensates and coats – reciprocal regulation of clathrin assembly and the growth of protein networks. bioRxiv [Preprint]. 2025: 2025.05.13.653742. doi: 10.1101/2025.05.13.653742
    Verbreitung der Endocytose Was kann mit den verfügbaren Methoden beobachtet werden? Wie Sigrid zu den IDPs kam? Das Lieblingsmolekül von Sigrid
      • Ap180 – Wikipedia Artikel (englisch)

     

    Wir danken Prof. Dr. Ralf Schülein und Dr. Sigrid Milles für ihre Zeit und die wertvollen Einblicke in ihr Forschungsgebiet.

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  13. WSR087-Bempedoinsäure als Lipidsenker, Citronensäure und Allylalkohol in Knoblauch

    25 minÉpisode 87

    In dieser Episode führen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp in die Wirkstoffklasse der ATP-Citrat-Lyase-Inhibitoren ein, die zur Behandlung von Hypercholesterinämie und zur Senkung erhöhter Blutfettwerte …

    Notes de l’épisode

    In dieser Episode führen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp in die Wirkstoffklasse der ATP-Citrat-Lyase-Inhibitoren ein, die zur Behandlung von Hypercholesterinämie und zur Senkung erhöhter Blutfettwerte eingesetzt wird.

    Struktur von Bempedoinsäure; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

    Zuvor stellt Hans-Dieter den Zusammenhang zwischen PPARalpha und PPARgamma her und erklärt, warum PPARα als Zielstruktur für Lipidsenker von Interesse ist, während Glitazone über PPARγ zur Senkung des Blutzuckerspiegels eingesetzt werden.

    Anschließend erläutert Hans-Dieter die chemische Struktur der Bempedoinsäure sowie deren Aktivierung zu Bempedoinsäure-CoA, das die ATP-Citrat-Lyase hemmt. Dadurch wird die Synthese von Cholesterin und Fettsäuren in der Leber blockiert.

    Zum Abschluss erklärt Bernd, was Allylalkohol mit Knoblauch zu tun hat und stellt Allylmethylsulfid vor, eine Substanz, die mitverantwortlich für den typischen Atemgeruch nach dem Verzehr von Knoblauch ist.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Der PPARalpha bzw. gamma Rezeptor Bempedoinsäure als ATP Citrat Lyase Inhibitor Struktur von Bempedoinsäure; Quelle: Hans-Dieter Höltje (freihand). Inhibition der Cholesterolbiosynthese Struktur des Citrats Bildung von Acetyl-CoA aus Citrat: Citrat (oben links) wird durch Umlagerung der Struktur und unter Beteiligung von Coenzym A (unten links) in Oxalacetat (oben rechts) und Acetyl-CoA (unten rechts) umgewandelt. Die Pfeile in der Citratstruktur verdeutlichen die Umlagerungsschritte, die zur Abspaltung des Acetylrests führen; Quelle: Hans-Dieter (freihand). Synthese des HMG-CoA Biosynthese von HMG-CoA: Der Angriff von Acetyl-CoA (links unten) auf Acetoacetyl-CoA (links oben) sowie die Umlagerung der Carbonylgruppe sind durch Pfeile dargestellt. Durch die anschließende Abspaltung von Coenzym A unter Verbrauch von Wasser (Reaktionspfeil) entsteht HMG-CoA (rechts); Quelle: Hans-Dieter Höltje (freihand). Woher der Allylrest seinen Namen hat Struktur von Allylmethylsulfid: Thioether-Gruppe (gelb) aus Allylalkohol (grün) und Methanol (blau). Die Verbindung ist mitverantwortlich für den typischen Atemgeruch nach dem Verzehr von Knoblauch. Quelle: Wirkstoffradio. Strukturvorlage: Jü, Public Domain, via Wikimedia Commons.

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  14. WSR086-Immuntherapien gegen Krebs: Checkpoint, CAR-T und TRUCKs - Interview mit Prof. Dr. Philipp Beckhove

    1 h 44 minÉpisode 86

    In dieser Episode spricht Bernd Rupp mit Prof. Dr. Philipp Beckhove, dem Wissenschaftlichen Direktor des Leibniz-Instituts für Immuntherapie am Universitätsklinikum Regensburg. Dort leitet er die Abteilung …

    Notes de l’épisode

    In dieser Episode spricht Bernd Rupp mit Prof. Dr. Philipp Beckhove, dem Wissenschaftlichen Direktor des Leibniz-Instituts für Immuntherapie am Universitätsklinikum Regensburg. Dort leitet er die Abteilung Interventional Immunology.

    Portrait Prof. Dr. Philipp Beckhove; Quelle: Wirkstoffradio.

    Zu Beginn erklärt Prof. Beckhove die zentralen Bestandteile des Immunsystems – mit besonderem Fokus auf die verschiedenen Immunzellen und ihre jeweiligen Aufgaben. Neben den B-Lymphozyten stehen insbesondere die T-Lymphozyten im Mittelpunkt, da sie eine zentrale Rolle in seinen Forschungsarbeiten zur Immuntherapie gegen Krebs spielen.

    Anschließend erläutert Prof. Beckhove die wichtigsten immuntherapeutischen Ansätze: Er beschreibt die Wirkweise von Checkpoint-Inhibitoren, gibt einen Überblick über den Stand der Forschung zu mRNA-basierten Krebsimpfstoffen und erklärt, wie sein Team CAR-T-Zellen im Kampf gegen Krebs einsetzt.

    Zum Abschluss berichtet er von aktuellen Entdeckungen seiner Arbeitsgruppe – darunter die Entschlüsselung des SIK3-Mechanismus, der zur Identifikation einer neuen Wirkstoffklasse geführt hat. Zudem gibt er einen spannenden Einblick in die Entwicklung sogenannter TRUCKs (T cells Redirected for Universal Cytokine-mediated Killing) – einer neuen Generation von Immunzellen mit therapeutischem Zusatznutzen.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Das Immunsystem Definition CD Das Gefahrensignal CD80 und sein Rezeptor CD28 Das dritte Signal zur Funktionsrichtung der Immunzellen Unterschied zwischen Infektion und Krebs Autoreaktive Zellen und Krebs Unterschied Tumorzellen zu normalen Zellen Checkpoint Inhibitoren T-Zell Therapien Impftherapien gegen Krebs Signalaufbau einer CAR-T-Zelle Neue Generationen der CAR-T-Zellen TRUCK Design oder lebende Medikamente
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Holzinger A, Abken H.: Treatment with Living Drugs: Pharmaceutical Aspects of CAR T Cells. Pharmacology. 2022; 107(9-10): 446-463. doi: 10.1159/000525052
      • Drug Targeting – Wikipedia Artikel
    Ziele der bisherigen CAR-T-Zell Therapie T-Zell Therapien bei Autoimmunerkrankungen Wie findet man die Zielstruktur für eine CAR-T-Zelle Anwendung und Weiterentwicklung der CAR-T-Zellen Redundanz der Systeme Stand der Entwicklung bei den SIK3 Inhibitoren
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Sorrentino, A.; Menevse, A. N.; Michels, T.; Volpin, V.; Durst, F. C.; Sax, J.; Xydia, M.; Hussein, A.; Stamova, S.; Spoerl, S.; Heuschneider, N.; Muehlbauer, J.; Jeltsch, K. M.; Rathinasamy, A.; Werner-Klein, M.; Breinig, M.; Mikietyn, D.; Kohler, C.; Poschke, I.; Purr, S.; Reidell, O.; Martins Freire, C.; Offringa, R.; Gebhard, C.; Spang, R.; Rehli, M.; Boutros, M.; Schmidl, C.; Khandelwal, N. & Beckhove, P.; Salt-inducible kinase 3 protects tumor cells from cytotoxic T-cell attack by promoting TNF-induced NF-κB activation; Journal for ImmunoTherapy of Cancer, BMJ, 2022, 10, e004258. doi: 10.1136/jitc-2021-004258
      • Good manufacturing practice (GMP) – Wikipedia Artikel
      • Klinische Studie – Wikipedia Artikel
    Ausblick auf die Entwicklungen der Immuntherapien Werdegang von Prof. Beckhove Prof. Beckhoves Lieblingsmolekül

    Die Arbeitsgruppe von Herrn Beckhove beschäftigt sich derzeit mit einem neu entdeckten Gen, das an der Immunresistenz beteiligt ist – vergleichbar mit SIK3, jedoch mit dem besonderen Potenzial, auch in Immunzellen selbst exprimiert zu werden. Dies eröffnet die Möglichkeit, das Gen als Payload in einem sogenannten TRUCK (T cells Redirected for Universal Cytokine Killing) gezielt zu nutzen.

    Wir danken Prof. Dr. Philipp Beckhove für seine Zeit und die wertvollen Einblicke in sein Forschungsgebiet.

    Wir freuen uns immer über Feedback: per Mail unter [email protected], in den Kommentaren unter den einzelnen Episoden, über Twitter @wirkstoffradio, bei Mastodon unter @[email protected] oder auch als Bewertung bei iTunes/Apple-Podcasts oder panoptikum.social.

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  15. WSR085-Lipidsenker: Statine, Ezetimib und Fibrate

    1 h 13 minÉpisode 85

    In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über Wirkstoffe zur Senkung des Cholesterinspiegels und der Triglyceridkonzentration im Blut. Zu Beginn erläutern sie die verschiedenen …

    Notes de l’épisode

    In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über Wirkstoffe zur Senkung des Cholesterinspiegels und der Triglyceridkonzentration im Blut.

    Zu Beginn erläutern sie die verschiedenen Transportformen von Lipiden im Blut sowie die Biosynthese von Cholesterin in Zellen, insbesondere in der Leber. Dabei gehen sie auf zentrale Zwischenprodukte und deren strukturelle Besonderheiten ein, um daraus die Angriffspunkte der wichtigsten Wirkstoffgruppen zur Lipidsenkung herzuleiten.

    Vergleich der räumlichen Strukturen der aktiven Form von Lovastatin (grün) und HMG-CoA (grau). Sauerstoffatome sind rot, Stickstoffatome blau, Phosphoratome orange und explizit dargestellte Wasserstoffatome cyanfarben hervorgehoben. Quelle: Hans-Dieter Höltje.

    Im Fokus stehen insbesondere die Statine und Fibrate. Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp beleuchten ihre historische Entwicklung und chemischen Strukturen. Anhand eines detaillierten Strukturvergleichs von Lovastatin und HMG-CoA zeigt Hans-Dieter, welche Molekülteile für die selektive Bindung an die HMG-CoA-Reduktase entscheidend sind und wie strukturelle Variationen die Bindungsaffinität beeinflussen können.

    Zum Abschluss kündigt Bernd das Live-Podcasting-Event zur Langen Nacht der Wissenschaften 2025 in Berlin an. Dort werden sie gemeinsam mit Sigrid Milles und Ralf Schülein spannende wissenschaftliche Themen besprechen – etwa intrinsisch unstrukturierte Proteine und aktuelle Ansätze in der Therapie von Depressionen. Wir freuen uns auf euren Besuch!

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Einführung Lipidsenker Neutralfette und freie Fettsäuren Phospholipide Cholesterol Struktur von Cholesterol; Quelle: Wirkstoffradio. Fetttransport im Blut Lipoprotein Typen Cholsäure Struktur der Cholsäure; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Cholesterol Aufnahme und Biosynthese Hydroxymethyl-Glutarsäure Struktur der HMG-CoA, der Hydroxy-Methyl-Glutarylsäure Rest ist blau markiert. Quelle: Wirkstoffradio. CoenzymA Struktur von Acetyl-Coenzym A: Das 3′-phosphorylierte Adenosindiphosphat ist blau markiert, Dihydroxy-dimethylbutansäure (orange) und β-Alanin (rot) bilden gemeinsam den Pantothensäure-Baustein. Cysteamin (grün) bildet den Anker für eine als Thioester aktivierte organische Säure, hier Essigsäure. Quelle: Hans-Dieter Höltje. HMG-CoA Reduktase Struktur von Mevalonsäure. Quelle: Wirkstoffradio. IsoPentenol Umlagerung vom Mevalonsäure zum Isopentenol. Quelle: Wirkstoffradio. Tautomerie zum Dimethylallylol

    Dimethylallylol – Wikipedia Artikel

    Struktur von Isopentenol Tautomere. Quelle: Wirkstoffradio. Farnesylol Struktur von Farnesylpyrophosphat, die Diphosphorsäure (blau) dient im Körper zur Aktivierung des Alkohols. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Squalen Struktur von Squalen. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Lanosterol Struktur von Lanosterol. Quelle: Hans-Dieter Höltje. HMG-CoA-Reduktase Hemmer Monacolin K Lovastatin Struktur von Lovastatin. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Aktivierung des Lovastatin Struktur der Lovastatin Wirkform. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Hemmung der HMG-CoA-Reduktase

     

    Vergleich der räumlichen Strukturen der aktiven Form von Lovastatin (grün) und HMG-CoA (grau). Sauerstoffatome sind rot, Stickstoffatome blau, Phosphoratome orange und explizit dargestellte Wasserstoffatome cyanfarben hervorgehoben. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Statin Typen Strukturelle Überlagerung von Cerivastatin (grau), der Wirkform von Lovastatin (grün), Atorvastatin (magenta) und Fluvastatin (orange). In der Darstellung von Cerivastatin sind Sauerstoff- (rot) und Stickstoffatome (blau) farblich differenziert; explizite Wasserstoffatome sind nicht berücksichtigt. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Nebenwirkungen der Statine Fluvastatin
      • Indol – Wikipedia Artikel
    Struktur von Fluvastatin, wobei die Isopropylgruppe (blau) und die para-Fluorophenylgruppe (rot) hervorgehoben sind. Quelle: Hans-Dieter Höltje Ezetimib Struktur von Ezetimib. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Anionenaustauscher Harze Entdeckung der Clofibrinsäure Struktur von Clofibrinsäure. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Fibrate als PPARalpha-Aktivatoren Wirkung des Clofibrates Fenofibrat Struktur von Fenofibrat. Die aus Clofibrinsäure übernommene Grundstruktur ist blau hervorgehoben. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Bezafibrat Struktur von Bezafibrat. Die aus Clofibrinsäure übernommene Grundstruktur ist blau hervorgehoben. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Gemfibrozil Struktur von Gemfibrozil. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Wechselwirkung mit PPARalpha Nikotinsäure Struktur der Nikotinsäure. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Struktur von Nikotinsäure Etofibrat Struktur von Etofibrat. Die aus Clofibrinsäure übernommene Grundstruktur ist grün hervorgehoben, der Glycollinker ist rot und der Nikotinsäure Baustein blau. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Inositol-Nicotinat Struktur von Inositol-Nicotinat. Quelle: Hans-Dieter Höltje. Lange Nacht der Wissenschaften 2025

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  16. WSR084-Koronartherapeutika: Von Herzglycosiden, Phosphodiesterase-Hemmern und NO-Pharmaka

    1 h 11 minÉpisode 84

    In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über Wirkstoffe zur Behandlung von Herzkrankheiten wie Herzinsuffizienz und Angina Pectoris. Struktur von Digoxin. OH-Gruppe in Position 12 …

    Notes de l’épisode

    In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über Wirkstoffe zur Behandlung von Herzkrankheiten wie Herzinsuffizienz und Angina Pectoris.

    Struktur von Digoxin. OH-Gruppe in Position 12 unterscheidet Digoxin von Digitoxin; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

    Zunächst befassen sie sich mit den herzwirksamen Glykosiden und den Phosphodiesterase-Hemmern. Diese Substanzen erhöhen die Kalziumionenkonzentration in den Herzmuskelzellen, was zu einer verbesserten Kontraktionskraft führt. Besonders bei den Cardenoliden wird nicht nur deren chemische Struktur, sondern auch ihr natürliches Vorkommen beleuchtet. Zudem erklären sie, warum Digitoxin im Vergleich zu Digoxin eine deutlich unterschiedliche therapeutische Breite aufweist.

    Im zweiten Teil der Episode stehen die sogenannten NO-Pharmaka im Fokus – Substanzen, die nach der Einnahme leicht Stickstoffmonoxid (NO) freisetzen. Hans-Dieter geht dabei auf Alkylnitrate und Sydnone ein, während Bernd die Alkynitrite bespricht, die heutzutage jedoch nicht mehr in der Therapie eingesetzt werden.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Einleitung Herzwirksame Wirkstoffe Wirkstoffklassen mit positiv inotroper Wirkung Exkurs Theophyllin Herzwirksame Glycoside Struktur der herzwirksamen Glycoside Struktur von Digitoxigenin; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Digitoxose Trisaccharidstruktur der Digitoxose. Gestrichelte Linien zeigen Wasserstoffbrückenbindungen, die für die geringere Polarität verantwortlich sind. R markiert die Position, an der das Aglycon gebunden ist; Quelle:Hans-Dieter Höltje. Digitoxin Struktur von Digitoxin; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Digoxin Struktur von Digoxin. OH-Gruppe in Position 12 unterscheidet Digoxin von Digitoxin; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Derivate der Glycoside Oben Struktur von Acetyl-Digoxin, bei dem die OH-Gruppe in Position 4“‘ (rot) mit Essigsäure verestert ist. Unten Methlydigoxin, OH-Gruppe in Position 4“‘ (rot) mit Methanol verethert; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Therapeutische Breite des Digitoxin und Digoxin Wirkungsmechanismus der Glycoside Nebenwirkungen Verbreitung der Cardenolide Biosynthese des Steroidgrundkörpers Struktur des Pregnanderivats; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Wirkungsmechanismus der Phosphodiesterase-Hemmer Cyclisches AMP Handzeichnung der cAMP Struktur; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Bispyridin-Derivate Amrinon Struktur von Amrinon. Lactam-Partialstruktur grün markiert; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Interaktion mit der PDE-3 Cilostazol und überlagertes Amrinon (grün) im aktiven Zentrum der PDE 3; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Milrinon Struktur von Milrinon. Lactam-Partialstruktur grün markiert; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Enoximon Struktur von Enoximon. Lactam-Partialstruktur grün markiert; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Lacton, Lactam und Thiolacton Cilostazol Struktur von Cilostazol. Lactam-Partialstruktur grün markiert; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Antianginosa NO-Pharmaka Wirkung von NO Nitroglycerin Struktur von Glyceroltrinitrat. Die Glycerolstruktur ist grün markiert; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Pentaerythrityltetranitrat Struktur von Pentaerythrityltetranitrat. Pentaerythrit ist grün markiert; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Isosorbid-Mono bzw. Dinitrat Rechts ist die Struktur von Isosorbid-5-mononitrat und links die Struktur Isosorbid-2,5-dinitrat; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Molsidomin Struktur von Molsidomin, Sydnon-Ring (blau), Morpholin (rot) und Kohlensäureamid (orange); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Umlagerung von Molsidomin Rechts Umlagerung des Imin Linsidomin (SIN-1). Links die SIN-1A Struktur. Das freiwerdende NO (grün); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Poppers Alkylnitrite: links Isobutylnitrit, rechts Cyclohexylnitrit.

     

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  17. WSR083-Blutgerinnung: Thrombozytenaggregationshemmer, indirekte und direkte Antikoagulatien

    1 h 17 minÉpisode 83

    In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über die komplexen Mechanismen zur Steuerung der Blutgerinnung. Hans-Dieter erläutert die zentralen Wirkprinzipien der …

    Notes de l’épisode

    In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über die komplexen Mechanismen zur Steuerung der Blutgerinnung.

    Hans-Dieter erläutert die zentralen Wirkprinzipien der Thrombozytenaggregationshemmer, darunter die Hemmung der Cyclooxygenase-1 (COX-1), ADP-Rezeptor-Antagonisten und die Blockade des Glykoprotein-2b/3a-Komplexes.

    Struktur des Thrombin (weiß) Hirudin (gelb) Komplex. Rote Bereiche = negative Ladungen, blaue Bereiche = positive Ladungen; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

    Bei den Antikoagulantien werden sowohl indirekte Mechanismen wie die Hemmung der Vitamin-K-Epoxid-Reduktase durch Cumarinderivate wie Warfarin und Phenprocoumon als auch direkte Mechanismen vorgestellt. Letztere umfassen die Hemmung von Thrombin durch Hirudin, ein natürliches Peptid aus dem Speichel von Blutegeln. Zudem wird erklärt, wie aus natürlichen Peptiden wie Hirudin (65 Aminosäuren) und Bivalirudin (20 Aminosäuren) durch gezieltes Design kleine Moleküle wie Melagatran entwickelt werden. Diese Peptidmimetika ahmen die für die Thrombin-Interaktion essenziellen Aminosäuren nach und ermöglichen eine präzise Hemmung.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Blutgerinnung Wiederholung Hemmung der Thrombozytenaggregation Definition Präsystemisch ASS Struktur von Acetylsalicylsäure; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Prostacyclin oder Iloprost ADP-Rezeptor Hemmer Struktur von ADP Struktur von Adenosindiphosphat, blau wurde das Adenin und rot der Zuckerrest der Ribose markiert; Quelle: NEUROtiker, Public domain, via Wikimedia Commons. Ticlopidin Struktur von Ticlopidin, Thiophen (blau) und Benzylrest (rot); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Clopidogrel Struktur von Clopidogrel; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Prasugrel Struktur von Prasugrel, acetylierte Hydroxylgruppe (grün); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Seiteneffekt des Esters im Clopidogrel
      • Ester – Wikipedia Artikel
    Inaktiver Clopidogrel Metabolit, Inaktivierung durch Hydrolyse des Esters (rot); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Aktivierung des Clopidogrel Struktur des 2-Oxo-Clopidogrel; umgelagerte Doppelbindung (blau), eingeführter Carbonylsauerstoff (rot); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Bildung des 2-Oxo-Prasugrel Struktur von 2-Oxo-Prasugrel; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Wirkform des Prasugrel Aktiver Metabolit des Prasugrel, Säuregruppe (orange) und Sulfhydrylgruppe (rot), Piperidinrest (blau). Die Sulfhydrylgruppe greift im Rezeptor ein Cystein an; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Glykoprotein-IIb/IIIa-Hemmer Eptifibatide Tirofiban Struktur von Tirofiban. Thyrosin (grün), Aminogruppe (blau) und Säuregruppe (rot) im ähnlichen Abstand zum Tripeptid; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Hemmstoffe der Vitamin K-Epoxid-Reduktase Exkurs Cumarin Struktur von Cumarin; Quelle: Emeldir, Public domain, via Wikimedia Commons. Dicumarol Struktur von Dicumarol; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Warfarin Struktur von Warfarin, Benzylrest (grün) und Propylketon (blau); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Phenprocoumon Struktur von Phenprocoumon (Marcumar); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Fondaparinux als Vertreter für Heparinoide Struktur von Fondaparinux; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Hirudin als direkter Thrombin Inhibitor Struktur des Thrombin (weiß) Hirudin (gelb) Komplex. Rote Bereiche = negative Ladungen, blaue Bereiche = positive Ladungen; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Exkurs officinalis Hemmung des Thrombin durch Bivalirudin Bivalirudin (grün) Thrombin (rot) Komplex; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Argatroban als niedermolekularer Thrombin Inhibitor Melagatran und Ximelagatran Struktur von Argatroban Struktur von Argatroban; Zentrales Arginin (grün), flankierende Aminosäure Analoga (grau, rosa); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Struktur von Melagatran Struktur von Melagatran; Amidin-Rest (blau); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Faktor Xa-Hemmstoffe Struktur von Apixaban Struktur von Apixaban; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Struktur von Rivaroxaban Struktur von Rivaroxaban; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

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  18. WSR082-Blutgerinnung: Fibrin, Fibrinogen und die katalytische Triade

    1 h 12 minÉpisode 82

    In dieser Episode besprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp die unterschiedlichen Mechanismen der Blutgerinnung. Oben ist die Struktur von Fibrinogen dargestellt. Gezeigt wird das Proteinrückgrat, wobei die …

    Notes de l’épisode

    In dieser Episode besprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp die unterschiedlichen Mechanismen der Blutgerinnung.

    Oben ist die Struktur von Fibrinogen dargestellt. Gezeigt wird das Proteinrückgrat, wobei die Alpha-Kette rot, die Beta-Kette blau und die Gamma-Kette gelb eingefärbt sind. Unten findet sich eine schematische Darstellung der Struktur, in der die Ketten analog eingefärbt sind. Die globulären Domänen der jeweiligen Ketten sind zusätzlich in den entsprechenden Farben hervorgehoben. A und B markieren die Fibrinopeptide, die für die Aktivierung abgespalten werden müssen; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

    Nach einem kurzen Überblick über die zellulären Bestandteile des Blutes und die Zusammensetzung des Blutplasmas gibt Hans-Dieter einen historischen Rückblick, bevor er die zentralen Mechanismen der Hämostase einführt. Dabei erläutert er zunächst die primäre Hämostase, bei der es durch die Aktivierung von Thrombozyten zu einer schnellen Wundabdeckung kommt.

    Die komplexere sekundäre Hämostase basiert auf der Aktivierung verschiedener Gerinnungsfaktoren im Blut. Diese führen über unterschiedliche Wege zur Bildung von unlöslichem Fibrin, dem Endpunkt der Gerinnungskaskade. Hierbei unterscheiden sich der intrinsische und der extrinsische Mechanismus, die jeweils durch verschiedene Trigger aktiviert werden können.

    Da die meisten Gerinnungsfaktoren Serinproteasen sind, wird in der Episode auch deren Synthese, die Rolle von Vitamin K bei diesem Prozess sowie der Aufbau des aktiven Zentrums einer Protease dieses Typs ausführlich besprochen. Dabei ist die Aktivierung der Aminosäure Serin in der sogenannten katalytischen Triade ein zentrales funktionelles Element des aktiven Zentrums einer Serinprotease.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Blut Rasterelektronenmikroskop (REM)-Aufnahme, eingefärbt: Erythrozyt, Thrombozyt, Leukozyt (von links nach rechts); Quelle: Electron Microscopy Facility at The National Cancer Institute at Frederick (NCI-Frederick), Public domain, via Wikimedia Commons Blutgerinnung Historie Was ist die primäre Hämostase? Links discoide, inaktive Thrombozyten (Platelets), rechts aktivierte Thrombozyten mit Pseudopodien; Quelle: BruceBlaus. „Medical gallery of Blausen Medical 2014“. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436., CC BY 3.0 <https://creativecommons.org/licenses/by/3.0>, via Wikimedia Commons. Was ist Fibrinogen? Oben ist die Struktur von Fibrinogen dargestellt. Gezeigt wird das Proteinrückgrat, wobei die Alpha-Kette rot, die Beta-Kette blau und die Gamma-Kette gelb eingefärbt sind. Unten findet sich eine schematische Darstellung der Struktur, in der die Ketten analog eingefärbt sind. Die globulären Domänen der jeweiligen Ketten sind zusätzlich in den entsprechenden Farben hervorgehoben. A und B markieren die Fibrinopeptide, die für die Aktivierung abgespalten werden müssen; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Was passiert in der sekundären Hämostase? Oben: Ladungsverteilung bei Fibrinogen.
    Unten: Ladungsverteilung auf der Oberfläche eines Fibrinmoleküls nach Abspaltung der negativ geladenen Fibrinopeptide durch Thrombin; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Aktivierungswege der Blutgerinnung Schematische Darstellung des extrinsischen und intrinsischen Gerinnungssystems; Quelle: FurfurFile:Classical_blood_coagulation_pathway.png: Graham Beards, CC BY-SA 4.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0>, via Wikimedia Commons Extrinsischer Mechanismus
    Intrinsischer Mechanismus Vitamin K bei der Synthese von Serinproteasen Struktur von gamma-Carboxyglutaminsäure; Quelle: Innerstream, Public domain, via Wikimedia Commons. Struktur des Vitamin K

     

    Struktur von Vitamin K (Menadion); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Vitamin K Epoxid Struktur von Menadion-Epoxid; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Beschreibung von Proteasen Katalytische Triade Katalytische Triade: Oben die alkoholische Form des Serins, unten die aktivierte Alkoholat-Form des Serins; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Exkurs Periodensystem Reaktivierung der katalytischen Triade Stabilisierung des Fibrinpfropfs Bildung des unlöslichen Fibrins unter Abspaltung von NH₃ durch den fibrinstabilisierenden Faktor (FSF) als Enzym; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Exkurs Glutamin Struktur von Glutamin; Quelle: NEUROtiker, Public domain, via Wikimedia Commons. Verknüpfung der Seitenketten
      • Lysin – Wikipedia Artikel
    Struktur von Lysin; Quelle: NEUROtiker, Public domain, via Wikimedia Commons. Stopp der Blutgerinnung Heparin Struktur von Heparin Struktur von Heparin: Zwischen den abwechselnd vorkommenden Uronsäuren, Glucuronsäure und Iduronsäure, bilden Glucosamine, wie Glucosamin und Galaktosamin, die für die Wirkung verantwortlichen Strukturelemente. Die Aminfunktionen des Glucosamins sind blau, die Sulfatgruppen der Sulfatierung gelb, und die Säuregruppen der Uronsäuren sind rot hervorgehoben; Quelle Hans-Dieter Höltje. Glucosamine im Heparin Galaktosamin Zusammenfassung Heparin Abschluss des Wundverschlusses und Heilungsprozess

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  19. WSR081-ChemBioProbes: Sonden für Diagnose und Therapie - Interview mit Dr. Johannes Broichhagen

    1 h 23 minÉpisode 81

    In dieser Episode spricht Bernd Rupp mit Dr. Johannes Broichhagen, er leitet am Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie im Forschungsverbund Berlin e.V. (FMP) die Nachwuchsgruppe ChemBioProbes …

    Notes de l’épisode

    In dieser Episode spricht Bernd Rupp mit Dr. Johannes Broichhagen, er leitet am Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie im Forschungsverbund Berlin e.V. (FMP) die Nachwuchsgruppe ChemBioProbes.

    Dr. Johannes Broichhagen; Quelle: Wirkstoffradio.

    Mit den von Johannes und seinen Mitarbeiter:Innen entwickelten molekularen „Werkzeugen“ sollen biologische Funktionen besser visualisiert werden können. Dabei optimieren sie nicht nur die Struktur der verwendeten Fluoreszenzfarbstoffe, sondern entwickeln auch Sonden wie Peptide, Antikörper und andere Moleküle, die spezifisch an das gewünschte Zielprotein binden können. Diese Sonden werden mit einer Schnittstelle (Linker + TAG) ausgestattet, die es dem Team von Johannes ermöglicht, verschiedene Strukturen an die Sonde anzuknüpfen.

    Mittlerweile beschränkt sich Johannes mit seiner Gruppe nicht nur auf Fluoreszenzfarbstoffe, sondern gestaltet diese Strategie als einen vielseitigen Werkzeugkasten. Dieser soll in Zukunft nicht nur diagnostisch eingesetzt werden, sondern mit den entsprechenden molekularen Tools auch therapeutischen Nutzen bieten können.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Was sind ChemBioProbes Einsatzgebiete der Sonden Mikroskopische Aufnahme fluoreszenzmarkierter Zellen und Struktur des deuterierten Si-Rhodamins; Quelle: Dr. Johannes Broichhagen. Hochauflösende Mikroskopie Aufnahmetechnik Was ist Fluoreszenz Moleküleigenschaften für die Fluoreszenz

    Faustregel zur Farbe eines Moleküls: „Je größer das Molekül oder je größer das π-System ist, desto röter ist die Wellenlänge, die absorbiert wird und auch desto röter ist die Energie, die dann wieder abgegeben wird.“ Johannes Broichhagen

    FLIM Chemie der Sonden Struktur eines Rhodamins zur Verwendung in der hochauflösenden Fluoreszenzmikroskopie: Dabei wurde der übliche Sauerstoff im Ringsystem durch Silizium (Si) ersetzt. Zur zusätzlichen Verstärkung der Fluoreszenz wurde außerdem eine Reihe von Protonen durch Deuterium (D) ersetzt; Quelle: Johannes Broichhagen. Konjugation Linkerology Was ist ein TAG? Exkurs: Molekularbiologie GFP Bioorthogonalität Einführung des Fluoreszenzfarbstoffs Fluoreszenzaktive Wirkstoffe Forschungsgebiete in Johannes Gruppe Weiterentwicklung der deuterierten Farbstoffe
      • Publikation zur deuterierten Farbstoffen (open access): Broichhagen, J. and Roßmann, K.; Trendbericht Biochemie 2023 (3/3): Ein Neutron extra: deuterierte Moleküle in der chemischen Biologie.; Nachr. Chem., 71: 64-66, (2023). doi: 10.1002/nadc.20234138252
      • Publikation zur deuterierten Farbstoffen (open access): Roßmann, K.; Akkaya, K. C.; Poc, P.; Charbonnier, C.; Eichhorst, J.; Gonschior, H.; Valavalkar, A.; Wendler, N.; Cordes, T.; Dietzek-Ivanšić, B.; Jones, B.; Lehmann, M. & Broichhagen, J.: N-Methyl deuterated rhodamines for protein labelling in sensitive fluorescence microscopy. Chemical Science, Royal Society of Chemistry (RSC), 2022, 13, 8605-8617. doi: 10.1039/D1SC06466E
      • Aliphatische Kohlenwasserstoffe – Wikipedia Artikel
    Therapeutische Sonden Weiterentwicklung der GLP1 Sonde
      • Mausmodell – Wikipedia
      • Langerhans-Inseln – Wikipedia Artikel
      • Diagnostikum – Wikipedia Artikel
      • Nahes Infrarot – Wikipedia Artikel
      • Publikation zur Weiterentwicklung Luxendin Sonden (open access): Ast, J.; Novak, A. N.; Podewin, T.; Fine, N. H. F.; Jones, B.; Tomas, A.; Birke, R.; Roßmann, K.; Mathes, B.; Eichhorst, J.; Lehmann, M.; Linnemann, A. K.; Hodson, D. J. & Broichhagen, J.: Expanded LUXendin Color Palette for GLP1R Detection and Visualization In Vitro and In Vivo. JACS Au, American Chemical Society (ACS), 2022, 2, 1007-1017 doi: 10.1021/jacsau.2c00130
      • Publikation zur Expression des GLP1R (open access): Ast, J.; Nasteska, D.; Fine, N. H. F.; Nieves, D. J.; Koszegi, Z.; Lanoiselée, Y.; Cuozzo, F.; Viloria, K.; Bacon, A.; Luu, N. T.; Newsome, P. N.; Calebiro, D.; Owen, D. M.; Broichhagen, J. & Hodson, D. J.: Revealing the tissue-level complexity of endogenous glucagon-like peptide-1 receptor expression and signaling . Nature Communications, Springer Science and Business Media LLC, 2023, 14. doi: 10.1038/s41467-022-35716-1
    TAG-Optimierung Johannes Werdegang Johannes Lieblingsmolekül Acetylsalicylsäure; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

    Wir danken Dr. Johannes Broichhagen für seine Zeit und die wertvollen Einblicke in sein Forschungsgebiet.

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  20. WSR080-Der AMPA-Rezeptor - Interview mit Prof. Dr. Andrew Plested

    1 h 12 minÉpisode 80

    In dieser Episode spricht Bernd Rupp mit Prof. Dr. Andrew Plested von der Humboldt-Universität zu Berlin. Andrew leitet dort die Gruppe Zelluläre Biophysik. Prof. Dr. Andrew Plested; Quelle: Wirkstoffradio …

    Notes de l’épisode

    In dieser Episode spricht Bernd Rupp mit Prof. Dr. Andrew Plested von der Humboldt-Universität zu Berlin. Andrew leitet dort die Gruppe Zelluläre Biophysik.

    Prof. Dr. Andrew Plested; Quelle: Wirkstoffradio.

    Zuerst diskutieren Andrew und Bernd allgemein die Architektur von Ionenkanälen und deren Rolle bei der Signalweiterleitung im Körper. Besonders betonen sie, dass Signale nicht nur weitergeleitet, sondern auch summiert oder integriert werden können, was erst durch das Öffnen und Schließen der Ionenkanäle möglich wird. Diese Mechanismen sind beispielsweise entscheidend dafür, dass wir Fähigkeiten wie das Fangen eines Balls erlernen können. Andrew erklärt im Gespräch, wie diese Prozesse auf molekularer Ebene ablaufen und wie molekulare Veränderungen mit elektrischen Signalen zusammenhängen. Dadurch lässt sich auch das Phänomen des sogenannten „Muscle Memory“ verstehen.

    In seiner Forschung konzentriert sich Andrew besonders auf den AMPA-Rezeptor. Er untersucht nicht nur, wie Glutamat an diesen Rezeptor bindet, sondern auch, wie sich das Membranpotential bei der Bindung des Liganden verändert. Mit seinem Team geht er so weit, einzelne Kanäle zu vermessen, um die Erregbarkeit der verschiedenen Rezeptortypen präzise zu charakterisieren.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Allgemeines über die Ionenkanäle Regulatorische Funktion der Ionenkanäle Kanaltypen zur Signalverarbeitung Vergleich von Ionenkanälen Aussehen der Kanäle
      • Proteindomäne – Wikipedia Artikel
      • Kristallstruktur für das Homotetramer (GLUA2). PDB-ID: 5WEO
      • Publikation zur GLUA2 Struktur (open access): Twomey, E., Yelshanskaya, M., Grassucci, R. et al. Channel opening and gating mechanism in AMPA-subtype glutamate receptors. Nature 549, 60–65 (2017). doi: 10.1038/nature23479
      • Kristallstruktur für das Heterotetramer (GluA1/GluA2). PDB-ID: 7OCF
      • Publikation zurGluA1/GluA2 Struktur (open access): Zhang, D., Watson, J.F., Matthews, P.M. et al. Gating and modulation of a hetero-octameric AMPA glutamate receptor. Nature 594, 454–458 (2021). doi: 10.1038/s41586-021-03613-0
      • Die Prinzessin auf der Erbse – Wikipedia Artikel
      • Review zu Glutamat Rezeptoren (open access): Kasper B. Hansen, Lonnie P. Wollmuth, Derek Bowie, Hiro Furukawa, Frank S. Menniti, Alexander I. Sobolevsky, Geoffrey T. Swanson, Sharon A. Swanger, Ingo H. Greger, Terunaga Nakagawa, Chris J. McBain, Vasanthi Jayaraman, Chian-Ming Low, Mark L. Dell’Acqua, Jeffrey S. Diamond, Chad R. Camp, Riley E. Perszyk, Hongjie Yuan and Stephen F. Traynelis. Structure, Function, and Pharmacology of Glutamate Receptor Ion Channels. Pharmacological Reviews; 73 (4), 1469-1658, (2021). doi: 10.1124/pharmrev.120.000131
    Der AMPA-Rezeptor besteht aus vier Untereinheiten (Tetramer), die in den Farben Rot, Blau, Gelb und Grün dargestellt sind. Diese Untereinheiten können entweder vier verschiedene Proteine sein, aber es ist auch möglich, dass alle vier gleich sind oder in einer Mischung wie 2:2 oder 3:1 vorkommen. Der gebundene Ligand, Glutamat, ist in Magenta dargestellt; Quelle: Florian Heiser, AG Sun. Der AMPA-Rezeptor Signalaufgaben des AMPA Vermessungen eines Ionenkanals Logo des Single Molecule Biophysics Course (SMB Course) der HU Berlin; Quelle: Andrew Plesed, AG Cellular Biophysics. Was wird gemessen Andrews Werdegang Andrews Lieblingsmolekül Struktur von Isofluran; Quelle: Benrr101, Public domain, via Wikimedia Commons.

    Wir bedanken uns ganz herzlich bei Prof. Dr. Andrew Plested für die Zeit und den Erläuterungen zu seinem Forschungsgebiet.

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  21. WSR079-Die Neurobiologie der Emotion und Kognition - Interview mit Dr. Sanja Bauer Mikulovic

    1 h 42 minÉpisode 79

    In dieser Episode spricht Bernd Rupp mit Frau Dr. Sanja Bauer Mikulovic vom Leibniz-Institut für Neurobiologie (LIN) sie leitet dort die Forschungsgruppe Kognition & Emotion. Dr. Sanja Bauer Mikulovic; Quelle …

    Notes de l’épisode

    In dieser Episode spricht Bernd Rupp mit Frau Dr. Sanja Bauer Mikulovic vom Leibniz-Institut für Neurobiologie (LIN) sie leitet dort die Forschungsgruppe Kognition & Emotion.

    Dr. Sanja Bauer Mikulovic; Quelle Wirkstoffradio.

    Nach einer kurzen Einführung in die Neurobiologie erläutert Sanja, was im Gehirn passiert, wenn man sich orientiert, und wie sich verschiedene Emotionen im Gehirn manifestieren.

    Dafür beschreibt Sanja den Aufbau mehrerer Tierversuche, in denen helfendes Verhalten bei Mäusen beobachtet wird, um Mechanismen von Freude und Angst in verschiedenen Regionen des Gehirns zu untersuchen und die Ausschüttung unterschiedlicher Neurotransmitter zu analysieren. Dabei zeigt Sanja, dass nicht nur die direkt am Experiment beteiligten Tiere emotional reagieren, sondern auch unbeteiligte Tiere.

    Sanja erklärt, welche Erkenntnisse aus den Tierversuchen auf das Verhalten von Menschen übertragen werden können. Themen, wie die Reaktion auf ein Placebo und der Umgang mit fremden Artgenossen werden dabei ebenfalls besprochen.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Was ist Neurobiologie? Der Hippocampus Schematische Darstellung eines Mäusekopfes, der Hippocampus ist grau hervorgehoben, der dorsale Hippocampus (dHC) ist cyan und der ventrale Hippocampus (vHC) ist magenta hervorgehoben; Quelle: Dr. Sanja Bauer Mikulovic. Unterscheidung Kognition und Emotion
      • Kognition – Wikipedia Artikel
      • Emotion – Wikipedia Artikel
      • Ortszellen – Wikipedia Artikel
      • Orientierungszelle – Wikipedia Artikel
      • John O’Keefe (Neurowissenschaftler) – Wikipedia Artikel
      • wissenschaftlicher Artikel zu Orientierungszellen (closed access): O’Keefe J, Dostrovsky J. The hippocampus as a spatial map. Preliminary evidence from unit activity in the freely-moving rat. Brain Res.; 34(1): 171-5 (1971). Die Studie befindet sich leider hinter einer Paywall, ist also nur für diejenigen zugänglich, die ein Abo der entsprechenden Fachzeitschrift haben. Daher werden wir nicht direkt auf den Artikel verlinken, sondern stellen euch den „Digital Object Identifier (DOI)“ zur Verfügung: 10.1016/0006-8993(71)90358-1.
      • Gitterzellen – Wikipedia Artikel
      • May-Britt Moser – Wikipedia Artikel
      • Edvard Moser – Wikipedia Artikel
      • Medizinnobelpreis: Platz- und Rasterzellen sind das GPS des Gehirns – Ärzteblatt
      • Entorhinaler Cortex – Wikipedia Artikel
      • Dorsal – Wikipedia Artikel
      • dorsal – Wiktionary
      • ventral – Wiktionary
      • Läsion – Wikipedia Artikel
      • Visueller Cortex – Wikipedia Artikel
      • Hidden Plattform Test – Wikipedia Artikel
      • Angst – Wikipedia Artikel
      • wissenschaftlicher Artikel zu Hippocampus und Angst (closed access): Moser MB, Moser EI. Functional differentiation in the hippocampus. Hippocampus. 8(6): 608-19 (1998). Die Studie befindet sich leider hinter einer Paywall, ist also nur für diejenigen zugänglich, die ein Abo der entsprechenden Fachzeitschrift haben. Daher werden wir nicht direkt auf den Artikel verlinken, sondern stellen euch den „Digital Object Identifier (DOI)“ zur Verfügung: 10.1002/(SICI)1098-1063(1998)8:6<608::AID-HIPO3>3.0.CO;2-7.
      • Review zu Funktionen des Hippocampus (open access): Strange, B., Witter, M., Lein, E. et al. Functional organization of the hippocampal longitudinal axis. Nat Rev Neurosci 15, 655–669 (2014). doi: 10.1038/nrn3785
      • Amygdala – Wikipedia Artikel
    Orientierung im dorsalen Hippocampus Das Neuronen Signal Schematische Darstellung eines implantierten Miniscopes; Aufnahme von Zellen eines Mäusegehirns durch ein Miniscope; Quelle: Dr. Sanja Bauer Mikulovic. Welche Emotionen werden unterschieden
      • Elektrophysiologie – Wikipedia Artikel
      • Angst – Wikipedia Artikel
      • Furcht – Wikipedia Artikel
      • Freude – Wikipedia Artikel
      • Nucleus accumbens – Wikipedia Artikel
      • Review zu Emotionen (closed access): Pessoa, L. On the relationship between emotion and cognition. Nat Rev Neurosci 9, 148–158 (2008). Die Studie befindet sich leider hinter einer Paywall, ist also nur für diejenigen zugänglich, die ein Abo der entsprechenden Fachzeitschrift haben. Daher werden wir nicht direkt auf den Artikel verlinken, sondern stellen euch den „Digital Object Identifier (DOI)“ zur Verfügung: 10.1038/nrn2317
    Vergleichende Studien am Menschen Weitere Emotionstypen: Liebe und Hass Messung von Neutrotransmittern einer Maus Versuchsaufbauten Mäusestädte Mäusestadt, Seitenansicht; Quelle: Dr. Sanja Bauer Mikulovic. Aufgabenstellungen in den Städten Aufsicht auf den Versuch zum helfenden Verhalten. Die Maus oben rechts ist die Gefangene und die beiden gelb markierten Mäuse sind potenzielle Helfer; Quelle: Dr. Sanja Bauer Was ist Stress? Helfen als wissenschaftliche Fragestellung Bild des Versuchsaufbaus, rechts die helfende Maus mit implantiertem Miniscope, links die gefangene Maus; Quelle: Dr. Sanja Bauer Mikulovic. Türöffner Versuch Schematische Darstellung des Versuchs zum helfenden Verhalten. Die gefangene Maus (rechts) kann zusätzlich gestresst werden, in dem sie in kaltem Wasser steht (optional); Quelle: Dr. Sanja Bauer Mikulovic. DunbarNumber Stress und Resilienz Implantat Messungen Aufnahme von Zellen eines Mäusegehirns durch ein Miniscope; Quelle: Dr. Sanja Bauer Mikulovic. Auswirkungen von Wirkstoffen auf das Verhalten von Mäusen
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Inbal Ben-Ami Bartal, Haozhe Shan, Nora M. R. Molasky, Teresa M. Murray, Jasper Z. Williams, Jean Decety and Peggy Mason. Anxiolytic Treatment Impairs Helping Behavior in Rats. Front Psychol. 8; 7: 850 ( 2016). doi: 10.3389/fpsyg.2016.00850
      • Benzodiazepine – Wikipedia Artikel
    Bystander Effekt und Placebo
      • Antizipation (Psychologie) – Wikipedia Artikel
      • Placebo – Wikipedia Artikel
      • Kümmerer – Wiktionary
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Tor D Wager 1 , James K Rilling, Edward E Smith, Alex Sokolik, Kenneth L Casey, Richard J Davidson, Stephen M Kosslyn, Robert M Rose, Jonathan D Cohen; Placebo-induced changes in FMRI in the anticipation and experience of pain. Science, 303(5661): 1162-7; (2004). doi: 10.1126/science.1093065
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Atlas LY. A social affective neuroscience lens on placebo analgesia. Trends Cogn Sci.; 25(11): 992-1005, 2021. doi: 10.1016/j.tics.2021.07.016.
      • Anterior cingulate cortex – Wikipedia Artikel
      • Inselrinde – Wikipedia Artikel
      • Endogenes Opioidsystem – DocCheck Flexikon
      • Opioidrezeptoren – Wikipedia Artikel
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Chong Chen, Jesse K. Niehaus, Fatih Dinc, Karen L. Huang, Alexander L. Barnette, Adrien Tassou, S. Andrew Shuster, Lihua Wang, A
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  22. WSR078-Phosphoinositide bei Stoffwechselkrankheiten PIPMet - Interview mit Prof. Dr. Volker Haucke

    57 minÉpisode 78

    In dieser Episode spricht Bernd Rupp mit Prof. Dr. Volker Haucke, einem der Direktoren des Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie im Forschungsverbund Berlin e.V. (FMP) und Leiter der Abteilung …

    Notes de l’épisode

    In dieser Episode spricht Bernd Rupp mit Prof. Dr. Volker Haucke, einem der Direktoren des Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie im Forschungsverbund Berlin e.V. (FMP) und Leiter der Abteilung Molekulare Pharmakologie und Zellbiologie.

    Volker Haucke; Quelle Wirkstoffradio

    Nachdem Volker in der Episode WSR052 schon einmal von Bernd über Membranen und Membrandynamik befragt wurde, widmen sie sich in dieser Episode den Phosphoinositiden.
    Phosphoinositide (PIPs) sind Phospholipide, die in Membranen vorkommen und dort für die Steuerung verschiedener Prozesse verantwortlich sind. Das genaue Aufgabenspektrum und der Ablauf dieser Mechanismen sind allerdings bislang nur sehr rudimentär verstanden.
    Um besser zu verstehen, wie PIPs in verschiedene Stoffwechselprozesse eingreifen und wie diese zusammenhängen, haben Wissenschaftler:Innen
    des FMP, des DIfE und des ISAS einen Antrag bei der Leibniz-Gemeinschaft im Rahmen des Programms „Leibniz Kooperative Exzellenz“ gestellt. Bei der Beschreibung des Antrags, geht Volker nicht nur auf die wissenschaftlichen Vorarbeiten und die anstehenden Arbeiten ein, sondern beschreibt auch, welche Ziele diese Arbeiten verfolgen und welche Auswirkungen sie auf Therapien in der Zukunft haben könnten.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Leibniz-Kooperative Exzellenz Was sind Phosphoinositide Struktur von Phosphatidylinositol-4,5-bisphosphat: Die beiden namensgebenden Phosphatgruppen sind rot markiert. Die grün markierte OH-Gruppe kann ebenfalls noch phosphoryliert werden. Der Cyclohexanbaustein ist über ein weiteres Phosphat (blau) an ein Glycerin (cyan) gebunden. Die beiden verbleibenden Alkoholgruppen sind mit Fettsäuren unterschiedlicher Länge R (gelb) verestert. Quelle: NEUROtiker, Public domain, via Wikimedia Commons. Phosphoinositide in der Membran Isomere der Phosphoinositide Aufgaben der Phosphoinositide Ausgangspunkt des Antrages
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Katharina Ketel, Michael Krauss, Anne-Sophie Nicot, Dmytro Puchkov, Marnix Wieffer, Rainer Müller, Devaraj Subramanian, Carsten Schultz, Jocelyn Laporte & Volker Haucke. A phosphoinositide conversion mechanism for exit from endosomes; Nature 529, 408–412 (2016). DIO: 10.1038/nature16516
      • Acetyl-Coenzym A – Wikipedia Artikel
    Aufgabenbereich des ISAS
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Idevall-Hagren O and De Camilli P.; Detection and manipulation of phosphoinositides. Biochim Biophys Acta; 1851(6): 736-45. (2015). doi: 10.1016/j.bbalip.2014.12.008.
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Hilaire Yam Fung Cheung, Cristina Coman, Philipp Westhoff, Mailin Manke, Albert Sickmann, Oliver Borst, Meinrad Gawaz, Steve P. Watson, Johan W. M. Heemskerk, and Robert Ahrends. Targeted Phosphoinositides Analysis Using High-Performance Ion Chromatography-Coupled Selected Reaction Monitoring Mass Spectrometry. J Proteome Res 20, 3114-3123 (2021); doi: 10.1021/acs.jproteome.1c00017
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Peng B, Geue S, Coman C, Münzer P, Kopczynski D, Has C, Hoffmann N, Manke MC, Lang F, Sickmann A, Gawaz M, Borst O, Ahrends R. Identification of key lipids critical for platelet activation by comprehensive analysis of the platelet lipidome. Blood. 132(5), e1-e12 (2018).doi: 10.1182/blood-2017-12-822890.
      • Kalibrierung – Wikipedia Artikel
      • Säulenchromatographie – Wikipedia Artikel
    Aufgabenbereich des DIfE
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Sofiya Gancheva, Meriem Ouni, Tomas Jelenik, Chrysi Koliaki, Julia Szendroedi, Frederico G. S. Toledo, Daniel F. Markgraf, Dominik H. Pesta, Lucia Mastrototaro, Elisabetta De Filippo, Christian Herder, Markus Jähnert, Jürgen Weiss, Klaus Strassburger, Matthias Schlensak, Annette Schürmann & Michael Roden. Dynamic changes of muscle insulin sensitivity after metabolic surgery. Nat Commun 10, 4179 (2019). doi: 10.1038/s41467-019-12081-0
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Pascal Gottmann, Meriem Ouni, Sophie Saussenthaler, Julian Roos , Laura Stirm, Markus Jähnert, Anne Kamitz, Nicole Hallahan, Wenke Jonas, Andreas Fritsche, Hans-Ulrich Häring, Harald Staiger, Matthias Blüher, Pamela Fischer-Posovszky, Heike Vogel, Annette Schürmann. A computational biology approach of a genome-wide screen connected miRNAs to obesity and type 2 diabetes. Mol Metab.; 11:145-159 (2018) doi: 10.1016/j.molmet.2018.03.005.
      • Biomedizin – Wikipedia Artikel
      • Präklinische Studie – Wikipedia Artikel
      • Tiermodell – Wiktionary
    Präzision der Messung Aufgabengebiet des FMP
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): York Posor, Wonyul Jang, Volker Haucke. Phosphoinositides as membrane organizers. Nat Rev Mol Cell Biol. 23(12):797-816 (2022) doi: 10.1038/s41580-022-00490-x
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Tamas Balla. Phosphoinositides: tiny lipids with giant impact on cell regulation. Physiol Rev.; 93(3):1019-137 (2013) doi: 10.1152/physrev.00028.2012
    Exkurs Lysosom Betrachtung der Mechanismen Laufzeit des Antrages

    Der Antrag läuft insgesamt 3 Jahre.

    Wie kam der Antrag zustande Exkurs MS Phosphoinositole bei Adipositas Start und Ausgestaltung des Antrages Hauptziele des Antrages
      1. Etablierung der PIP Analytik.
      2. Verifizierung der Methoden auf Zell- und Organismus-Ebene.
      3. Metabolische Veränderung der PIPs.
    Behandlung von Adipositas und Diabetes II
      1. Adressierung weiterer PIP Kinasen in der Pharmakologie
      2. Erschließung der PIP Phosphatasen als neue pharmakologische Ziele
      3. Beschreibung unterschiedlicher therapeutischer Mechanismen unter Berücksichtigung der Nährstoffzufuhr ( Beispiel: Tumorwachstum bei ketogener Ernährung)
      4. Identifizierung neuer pharmakologischer Ziele in Abhängigkeit der Nährstoffzufuhr.
    Auswirkungen der Forschung auf das gesunde Altern Komplexität in der pharmakologischen Forschung

    Wir bedanken uns ganz herzlich bei Prof. Dr. Volker Haucke für die Zeit und seine Erläuterungen zu dem Antrag.

    Wir freuen uns immer über Feedback: per Mail unter [email protected], in den Kommentaren unter den einzelnen Episoden, über Twitter @wirkstoffradio, bei Mastodon unter @[email protected] oder auch als Bewertung bei iTunes/Apple-Podcasts oder panoptikum.social.

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  23. WSR077-Prostanoide, Leukotriene und Kinine

    1 h 29 minÉpisode 77

    In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über Prostanoide und Leukotriene, die von Fettsäuren abgeleitet werden, sowie über die peptidischen Kinine. Obwohl es nicht viele Wirkstoffe gibt …

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    In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über Prostanoide und Leukotriene, die von Fettsäuren abgeleitet werden, sowie über die peptidischen Kinine.

    Obwohl es nicht viele Wirkstoffe gibt, die diese Substanzgruppen direkt ansprechen, ist es dennoch wichtig, sie zu kennen, da viele Körperfunktionen durch diese Mediatoren gesteuert werden. Besonders relevant sind hierbei einige pathophysiologische Effekte, die im Verlauf verschiedener Krankheiten auftreten können.

    Struktur von Montelukast überlagert von der Struktur des Leukotrien E4 (rot); Quelle Hans-Dieter Höltje.

    Sowohl Prostanoide als auch Leukotriene werden im Körper aus Arachidonsäure gebildet. Daher sprechen Hans-Dieter und Bernd zunächst über die Herkunft und die Biosynthese der Arachidonsäure, bevor sie detailliert die Bildung der Eicosanoide erklären. Dabei legen sie besonderen Wert auf die Unterschiede in der räumlichen Struktur der verschiedenen Eicosanoide, die zwar oft unscheinbar wirken, aber erhebliche Auswirkungen auf deren Erkennung durch Rezeptoren haben.

    Am Ende der Episode werden die Kinine besprochen, die im Gegensatz zu den Eicosanoiden Peptide sind. Neben der Sequenz und den daraus resultierenden chemischen Eigenschaften dieser Peptide wird gezeigt, wie wichtig das Wissen über diese Mechanismen ist, da sich dadurch auch wichtige Nebenwirkungen erklären lassen. Beispielsweise verlangsamen ACE-Hemmer den Abbau von Bradykinin und können dadurch zu trockenem Husten führen, was häufig eine Änderung der Therapie erforderlich macht.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Rezension Feedback Mail Einleitung Eicosanoide Biosynthese der Arachidonsäure Struktur der Arachidonsäure; Quelle Hans-Dieter Höltje. Malonyl-Coenzym A Exkurs Anandamid Struktur von Anandamid, Quelle: NEUROtiker, Public domain, via Wikimedia Commons Vorkommen der Arachidonsäure Biosynthese der Prostanoide Angriff des ersten Sauertoffmoleküls auf die Arachidonsäure; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Zweiter Sauerstoffangriff Struktur des Prostaglandin G2, in rot ist das zweite Sauertoffmolekül dargestellt. Dafür musste die Doppelbindung (blau) zwischen 13 und 14 wandern und von 13 wird ein Wasserstoffatom abgespalten, das wiederum an das zweite Atom des Sauerstoffmoleküls wandert (grün); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Abbau des Prostaglandin G2 zum PG H2 Struktur von Prostaglandin H2, cis Doppelbindung (blau) und trans Doppelbindung (grün); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Bildung des Prostaglandin E2 Struktur von Prostaglandin E2, bei Prostaglandin D2 werden die funktionellen Gruppen an Position 9 und 11 einfach getauscht, während bei Prostaglandin F2 alpha beide Positionen als Hydroxylgruppen vorliegen; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Bildung von Prostaglandin D2 Bildung von Prostaglandin F2 Zusammenfassung Prostaglandine Bildung des Prostacyclins Struktur von Prostacyclin; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Bildung des Thromboxan A2 Struktur von Thromboxan; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Stabilität von Prostacyclin und Thromboxan Wirkung der Prostanoide Misoprostol Struktur von Misoprostol, Entfernung der Doppelbindung von C5 nach C6 (rot), Veresterung der Säuregruppe mit Methanol (cyan), Verschiebung der OH Gruppe (grün) und Einführung einer Methylgruppe (blau) am Kohlenstoff 16; Quelle: Jü, Public domain, via Wikimedia Commons. Latanoprost Struktur von Latanoprost, Einführung eines Phenylrestes (blau) und Veresterung der Säure mit Isopropylalkohol (grün); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Iloprost Struktur von Iloprost, im Fünfring wurde der Sauerstoff gegen ein Kohlenstoffatom getauscht (roter Pfeil), Einführung einer Methylgruppe (grün) an Position 16 und einer Dreifachbindung (blau) an Position 18; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Wirkung von ASS auf die Thromboxansynthese Synthese von HPETE als Basis aller Leukotriene 5-Hydroperoxo-eicosatetraensäure (5-HPETE), die roten Pfeile markieren die Umlagerung zum Leukotrien A4 unter Abspaltung von Wasser; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Bildung des Leukotrien A4 Struktur von Leukotrien A4, der Angriff eines Hydroxylions an Position 12 hat eine Umlagerung der Doppelbindungen und Öffnen des Oxiranrings zur Folge; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Bildung von Leukotrien B4 Struktur von Leukotrien B4, Quelle: Hans-Dieter Höltje. Bildung des Cysteinylleukotrien C4 mit Glutathion Allgemeine Struktur der Cysteinylleukotriene, beim LTC4 ist an R1 (rot) ein Glutamat und am R2 (blau) ein Glycin gebunden, beim LTD4 wurde das Glutamat abgespalten und durch ein Proton ersetzt, beim LTE4 wurden an beiden Positionen die Aminosäuren abgespalten und durch Protonen ersetzt; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Leukotrien D4 Leukotrien E4 Pathophysiologische Bedeutung der Cysteinylleukotriene Montelukast – Antagonist von Leukotrien E4 Struktur von Montelukast überlagert von der Struktur des Leukotrien E4 (rot); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Abschluss der Leukotriene Kinine Kinin Rezeptoren und Synthese Wirkung der Kinine

    Liebe Hör

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  24. WSR076-H1, H2 Antihistaminika und Protonenpumpenhemmer

    1 h 33 minÉpisode 76

    In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über Histamin als Gewebshormon, H1- und H2-Antihistaminika sowie Protonenpumpenhemmer (PPIs). Struktur von Levo-Cetirizin, aktive Form von …

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    In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über Histamin als Gewebshormon, H1- und H2-Antihistaminika sowie Protonenpumpenhemmer (PPIs).

    Struktur von Levo-Cetirizin, aktive Form von Hydroxyzin, der zur Carboxylgruppe oxidierte Kohlenstoff wurde blau markiert; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

    Antihistaminika, die zur Behandlung von Allergien eingesetzt werden, blockieren den Histamin-H1-Rezeptor. Hans-Dieter stellt neben den Antihistaminika der ersten Generation, die heute hauptsächlich als leichte Schlafmittel verwendet werden, auch Substanzen der zweiten Generation vor. Diese haben keine sedative Wirkung mehr und sind daher die bevorzugte Wahl für akute allergische Beschwerden.

    Danach besprechen Hans-Dieter und Bernd einige H2-Antihistaminika, die als erste Substanzklasse eine effektive Therapie gegen Magengeschwüre darstellten.
    Abschließend erläutert Hans-Dieter die Strukturen und den Mechanismus von Protonenpumpenhemmern. Obwohl diese Substanzklasse nicht direkt mit den H2-Antihistaminika zusammenhängt, haben sie aufgrund ihres besseren Nebenwirkungsprofils diese praktisch vom Markt verdrängt.

     

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Mediatoren als Gewebshormone Plättchenaktivierender Faktor Einführung Histamin Struktur von Histamin, Quelle: Hans-Dieter Höltje. Wirkung von Histamin Histamin-Rezeptoren Histamin Biosynthese Struktur von Histidin, Quelle: Hans-Dieter Höltje. Exkurs Pyridoxalphosphat Biotransformation zu Methylimidazolessigsäure Struktur der Methylimidazolessigsäure, Quelle: Hans-Dieter Höltje. Peripherer Abbau Struktur von Ribosyl-imidazolyl-essigsäure, die konjugierte Ribose wurde rot markiert, die blaue Markierung zeigt den zur Carboxylgruppe oxidierten Kohlenstoff; Quelle: Hans-Dieter Höltje. H1 Rezeptor Therapeutika Pheniramin Struktur von Pheniramin; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Doxylamin Struktur von Doxylamin; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Bamipin Struktur von Bamipin; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Rigidisierung durch cyclische Aliphate Bamipin Blut-Hirn-Schranke Anticholinerge Nebenwirkungen Antihistaminika der 2. Generation Hydroxyzin Struktur von Hydroxyzin; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Levo-Cetirizin Struktur von Levo-Cetirizin, aktive Form von Hydroxyzin, der zur Carboxylgruppe oxidierte Kohlenstoff wurde blau markiert; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Terfenadin Struktur von Terfenadin; Quelle: Hans-Dieter Höltje Fexofinadin Struktur von Fexofenadin, aktive Form von Terfenadin, der Tertiärbutylrest (blau) mit zur Carboxylgruppe oxidierten Kohlenstoff; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Definition inverser Agonist Ebastin Struktur von Ebastin; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Carebastin Struktur von Carebastin, aktive Form von Ebastin indem ein Kohlenstoff zur Carboxylgruppe oxidiert wird; Quelle: Hans-Dieter Höltje. H2-Anithistaminika Cimetidin

    Cimetidin – Wikipedia Artikel

    Struktur von Cimetidin; Guanidylgruppe (blau) mit elektronenziehender Nitrilgruppe (rot) um die Basizität zu verringern; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Elektronenziehende Reste am Guanidin Ranitidin Struktur von Ranitidin, Guanidylgruppe (blau), elektronenziehende Nitrogruppe (rot), Furanring (grün) und basischer Stickstoff (orange); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Nebenwirkungen des Cimetidin Nebenwirkungen des Ranitidin Famotidin Struktur von Famotidin, Amidingruppe (blau), elektronenziehende Sulfonamidgruppe (rot), Thiazolring (grün) und basische Guanidingruppe (orange); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Tautomerie Abschluss H2-Antihistaminika Protonenpumpenhemmer Mechanismus der Protonenpumpe
      • <a href="https://de.wikipedia.org/w
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  25. WSR075-Multizentrische konfirmatorische präklinische Studien: Brücke zwischen Labor und Klinik - Interview mit Dr. Lars Riecken

    1 h 47 minÉpisode 75

    In dieser Episode ist Bernd Rupp zu Gast am Leibniz-Institut für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut e.V. (FLI) und spricht mit Dr. Lars Björn Riecken. Lars ist Studien Monitor in der Gruppe von Prof. Dr …

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    In dieser Episode ist Bernd Rupp zu Gast am Leibniz-Institut für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut e.V. (FLI) und spricht mit Dr. Lars Björn Riecken. Lars ist Studien Monitor in der Gruppe von Prof. Dr. Helen Morrison und managed dort präklinische Studien.

    Portrait Dr. Lars Björn Riecken; Quelle: Wirkstoffradio.

    Am Anfang des Gesprächs erläutert Lars Bernd den Begriff einer präklinischen Studie sowie ihre Rolle im Forschungsprozess zur Entwicklung von Therapien für Patienten. Lars unterscheidet dabei zwischen Grundlagenforschung und klinischer Forschung und zeigt, dass präklinische Forschungsbemühungen sich zwischen diesen beiden Gebieten befinden.
    Lars und Bernd diskutieren auch das Konzept des „Valley of Death“ in der translationalen Forschung, welches die Herausforderungen und Risiken beschreibt, die bei der Translation von Erkenntnissen aus der Grundlagenforschung in klinische Anwendungen auftreten können. Im Gespräch betonen beide die Notwendigkeit einer effektiven Brücke zwischen präklinischer und klinischer Forschung, um diese Lücke zu überwinden und innovative Therapien erfolgreich auf den Markt zu bringen.

    Um das Verständnis zu vertiefen, beschreibt Lars den Aufbau einer präklinischen Studie anhand eines Beispiels: einer multizentrischen konfirmatorischen Studie zur Neurofibromatose Typ 2, die er am FLI betreut. Diese Krankheit betrifft das Nervensystem und führt zur Bildung von Tumoren an den Nerven.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Präklinische Forschung und Studien Unterschied zwischen Experiment und Studie Unterschied präklinische und klinische Studien Planung einer präklinischen Studie Valley of death und seine Faktoren Präregistrierung in der Präklinik Definition des minimalen biologischen Ziels Multizentrische Organisation Beteiligte Zentren Konfirmatorische Studien Definition interne, externe und translationale Validität Präklinische Infrastrukturen am FLI Was ist Neurofibromatose? Therapieansätze gegen Neurofibromatose Nerventwicklung und Reparatur Vorgehen in der präklinischen Studie Auswertung der Studie Wie Lars zur präklinischen Forschung kam Dr. Lars Björn Riecken im Gespräch mit dem Wirkstoffradio; Quelle: Wirkstoffradio. Auslegung der Infrastruktur Lars Lieblingsmolekül

    Wir bedanken uns ganz herzlich bei Herrn Dr. Lars Björn Riecken für die Zeit und seine Erläuterungen zu seinem Forschungsgebiet.

    Wir freuen uns immer über Feedback: per Mail unter [email protected], in den Kommentaren unter den einzelnen Episoden, über Twitter @wirkstoffradio, bei Mastodon unter @[email protected] oder auch als Bewertung bei iTunes/Apple-Podcasts oder panoptikum.social.

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  26. WSR074-Hormone: Insulin und Antidiabetika

    1 h 36 minÉpisode 74

    In dieser Episode besprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp das Peptidhormon Insulin und Antidiabetika, die Arzneimittel zur Behandlung von Diabetes mellitus. Struktur eines Insulin Hexamers. Dargestellt ist …

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    In dieser Episode besprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp das Peptidhormon Insulin und Antidiabetika, die Arzneimittel zur Behandlung von Diabetes mellitus.

    Struktur eines Insulin Hexamers. Dargestellt ist das Protein Rückgrat in blau bzw. gelb. Die drei Monomere der jeweiligen Farbe sind verbunden zu einem Zink Atom (magenta). In rot ist das Proteinrückgrat markiert, das für die unterschiedlichen Hexamerformen ausschlaggebend ist. Hier ist die wasserlösliche (T) Form dargestellt; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

    Insulin wird in den Betazellen der Bauchspeicheldrüse produziert und ist für die Regulierung des Blutzuckerspiegels verantwortlich. Zunächst erläutern Hans-Dieter und Bernd die Struktur und die verschiedenen Speicherformen von Insulin in den Langerhans-Zellen. Sie erklären den Mechanismus der Insulinausschüttung nach der Aufnahme von Kohlenhydraten aus der Nahrung und wie Insulin dafür sorgt, dass Glukose von den Zellen des Körpers aufgenommen wird.

    Wenn die Produktion oder Freisetzung gestört ist, beschreibt Hans-Dieter die Möglichkeiten zur Behandlung des daraus resultierenden Diabetes mellitus Typ. Neben der Insulinersatztherapie werden verschiedene Substanzgruppen wie Sulfonylharnstoffe, GLP-Analoga, SGLT-2-Hemmer und andere gängige Wirkstoffklassen erläutert.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Nachtrag vielen Dank an Herrn Dr. Norbert Arnold vom IPB in Halle für das Mitwirken in der Episode WSR070 Pilze: Von Goldschimmel, Hautköpfen und Scheinbuchen – Interview mit Dr. Norbert Arnold.

    Peptidhormone: Insulin Bild eines Insulin Monomers. A-Kette (blau), B- Kette (grün). His10 ist verantwortlich für die koordinative Bindung des Zinks (magenta); Quelle Hans-Dieter Höltje. Das Insulin Dimer Bild eines Insulin Dimers. Das Protein Rückgrat ist blau dargestellt. Die markierten Aminosäuren bilden das beta-Faltblatt als Interaktionsfläche zwischen den beiden Monomeren; Quelle Bernd Rupp. Das Insulin Hexamer
      • R-Form (Speicherform des Insulins). PDB-ID: 1AIY
      • T-Form (Wasserlösliches Hexamer der Insulins). PDB-ID: 1OS4
    Struktur eines Insulin Hexamers. Dargestellt ist das Protein Rückgrat in blau bzw. gelb. Die drei Monomere der jeweiligen Farbe sind verbunden zu einem Zink Atom (magenta). In rot ist das Proteinrückgrat markiert, das für die unterschiedlichen Hexamerformen ausschlaggebend ist. Hier ist die wasserlösliche (T) Form dargestellt; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Bauchspeicheldrüse Insulinrezeptoren Aufnahme der Glucose Insulin Ausschüttung Weitere Wirkungen des Insulins Einführung Diabetestherapie Therapie mit Insulin und Insulinanaloga Entdeckung der Antidiabetika Sulfacarbamid Struktur von Carbutamid. Ersetzt man den Buthylrest (grün) durch ein Proton (H) erhält man die Struktur von Sulfacarbamid, das früher als Euvernil im Handel war; quelle Hans-Dieter Höltje. Tolbutamid Struktur von Tolbutamid. Die Methylgruppe in der Paraposition ist blau markiert; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Wirkung der Sulfonylharnstoffe Sulfonylharnstoffe der 2. Generation: Glibenclamid Struktur von Glibenclamid mit Benzamidoteilstruktur (blau); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Hypoglykämie durch Überdosierung von Glibenclamid Entdeckung der Benzamidobindestelle Glinide Nateglinid Struktur von Nateglinid. Blau wurde der saure Rest markiert, der beim Nateglinid als Phenylalanin Derivat ausgeführt wurde. Der über eine Cabonylgruppe verbundene lipophile Rest ist grün markiert; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Chemische Eigenschaften von Sulfonylharnstoffen Grundstruktur Sulfonylharnstoffe. An der R1 Position (rot) kann der lipophile Rest eingefügt werden. R2 (blau) markiert die Stelle, an der Varianten der Benzamidostruktur eingefügt werden können. Grün ist die Sulfonylharnstoff Gruppe hervorgehoben. Der magentafarbene Pfeil weist auf das acide H der vom Stickstoff abgespalten werden kann; Qulle: Hans-Dieter Höltje. Definition Scaffold Hopping Repaglinid Metformin Struktur von Metformin; Quelle: Wirkstoffradio. Glitazone Struktur von 15-Deoxy-D-12,14-Prostaglandin J2; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Thiazolidindion Struktur von Pioglitazon mit hervorgehobenen Thiazolidindion Baustein; Quelle: Hans-Dieter Höltje. GLP-Modulatoren Inkretin Hormonanaloga Liraglutid Weitere Wirkungen der Inkretinmimetika Inaktivierung des Inkretinabbau Semaglutid Gliptine als DPP Hemmer
      • Gliptine – Wikipedia Artikel
      • Kristallstruktur des Saxagliptin mit DPP-4 PDB-ID: 3BJM
    Gliflozine als SGLT-2 Inhibitoren Entdeckung der SGLT Hemmer Struktur von Phlorizin. Der glucosidische Ether ist blau markiert; Quelle Hans-Dieter Höltje. Struktur der Gliflozine Struktur von Dapagliflozin. Keine Etherbindung an der rot markierten Stelle; Quelle Hans-Dieter Höltje. alpha-Glucosidase Hemmer
      • <a href="https://en.wikipedia.org/wiki
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  27. WSR073-Alternsforschung: Diätinterventionen für das gesunde Altern - Interview mit Prof. Dr. K. Lenhard Rudolph

    2 hÉpisode 73

    In dieser Episode ist Bernd Rupp zu Gast am Leibniz-Institut für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut e.V. (FLI) und spricht mit dem Leiter der Gruppe Stammzell- und Metabolismus-Alterung Prof. Dr. Lenhard …

    Notes de l’épisode

    In dieser Episode ist Bernd Rupp zu Gast am Leibniz-Institut für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut e.V. (FLI) und spricht mit dem Leiter der Gruppe Stammzell- und Metabolismus-Alterung Prof. Dr. Lenhard Rudolph.

    Portrait von Prof. Dr. K. Lenhard Rudolph; Quelle: Wirkstoffradio.

    In der Episode erklärt Lenhard zuerst die Alternsforschung. Dabei wird erklärt, wie sich ein Organismus entwickelt und welche Mechanismen im Alter für Veränderungen verantwortlich sind. Es werden Prozesse wie Seneszenz, die Differenzierung von Stammzellen und epigenetische Prozesse anhand von Beispielen erklärt.

    Lenhards Arbeitsgruppe fokussiert sich besonders auf Veränderungen im Stoffwechsel, die mit dem Alter auftreten, bedingt durch die nachlassende Teilungsfähigkeit von Stammzellen und die verminderte Stoffwechselkraft der Leber. Es wird untersucht, ob diese Prozesse durch diätetische Interventionen verlangsamt oder bereits vorhandene krankhafte Veränderungen behandelt werden können.
    Die Diätintervention beinhaltet nicht nur eine Reduktion der Kalorienzufuhr, sondern es werden auch spezielle Diätprogramme entwickelt und erforscht, die den Körper gezielt bei der Regeneration unterstützen oder zumindest entlasten sollen. In der Episode wird der gesamte Entwicklungsprozess einer solchen Diätintervention beschrieben, beginnend bei der Aufklärung der molekularen Mechanismen in der Grundlagenforschung über Studien an Mäusen zur Bewertung in der Präklinik bis hin zur Planung klinischer Studien am Menschen.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

     

    Alternsforschung Definition Altern Seneszenz Differenzierung von Stammzellen Herz und Hirn
      • Herz – Wikipedia Artikel
      • Gehirn – Wikipedia Artikel
    Messung der Alterung Regenerierung der Telomere Ground Zero des epigenetischen Gedächtnis
      • Epigenom – Wikipedia Artikel
      • Steve Horvath – Wikipedia Artikel
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Horvath, S. DNA methylation age of human tissues and cell types. Genome Biol 14, 3156 (2013). doi: 10.1186/gb-2013-14-10-r115
      • DNA-Methylierung – Wikipedia Artikel
      • Vadim N. Gladyshev – Wikipedia Artikel
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Kerepesi C, Zhang B, Lee SG, Trapp A, Gladyshev VN. Epigenetic clocks reveal a rejuvenation event during embryogenesis followed by aging. Sci Adv. 2021 Jun 25;7(26):eabg6082. doi: 10.1126/sciadv.abg6082 . PMID: 34172448; PMCID: PMC8232908.
    Ab wann altert man?
      • Andrzej Bartke – Wikipedia Artikel
      • Richard A. Miller – Homepage Uni Michigan
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Bartke A, Wright JC, Mattison JA, Ingram DK, Miller RA, Roth GS. Extending the lifespan of long-lived mice. Nature. 2001 Nov 22;414(6862):412. doi: 10.1038/35106646 . PMID: 11719795.
      • wissenschaftlicher Artikel (open access): Sun LY, Spong A, Swindell WR, Fang Y, Hill C, Huber JA, Boehm JD, Westbrook R, Salvatori R, Bartke A. Growth hormone-releasing hormone disruption extends lifespan and regulates response to caloric restriction in mice. Elife. 2013 Oct 29;2:e01098. doi: 10.7554/eLife.01098. PMID: 24175087; PMCID: PMC3810783.
    Lebensspanne und Diät Die Fettleber Lebensverlängernde Maßnahmen Modifizierte Diättherapien Unterschied Intervallfasten Diätrestriktion Ernährungserziehung Ist Altern eine Krankheit? Ziele der Alternsforschung Schwerpunkte in Lenhards Arbeitsgruppe Veränderte Metabolisierung im Alter. Wissenschaftliches Vorgehen für die Diätplanung Ab wann ist eine Maus alt? Definition genetisches und biologisches Alter Probenentnahme bei der Maus Was ist Chromatin? Sarkopenie Wie groß ist eine derartige Studie? Endpunkt einer Studie Planung der Diät Übertragung auf den Menschen Erste klinische Studien Definition Diät
      • Diät – Wikipedia Artikel
    Ablauf einer klinischen DiätStudie Diät und Mikrobiom Wie Lenhard zur Alternsforschung kam Prof. Dr. K. Lenhard Rudolph im Gespräch mit dem Wirkstoffradio; Quelle: Wirkstoffradio. Lenhards Lieblingsmolekül

     

    Wir bedanken uns ganz herzlich bei Herrn Prof. Dr. Lenhard Rudolph für die Zeit und seine Erläuterungen zu seinem Forschungsgebiet.

    Wir freuen uns immer über Feedback: per Mail unter [email protected], in den Kommentaren unter den einzelnen Episoden, über Twitter @wirkstoffradio, bei Mastodon unter @[email protected] oder auch als Bewertung bei iTunes/Apple-Podcasts oder panoptikum.social.

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  28. WSR072-Hormone: Estrogene, Gestagene, Androgene

    1 h 44 minÉpisode 72

    In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über eine weitere Klasse von Nukleohormonen, nämlich die Sexualhormone. Diese Hormone lassen sich in drei Gruppen unterteilen: Estrogene, Gestagene …

    Notes de l’épisode

    In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über eine weitere Klasse von Nukleohormonen, nämlich die Sexualhormone. Diese Hormone lassen sich in drei Gruppen unterteilen: Estrogene, Gestagene und Androgene.

    Vergleich der Bindungskomplexe von Estradiol [A] bzw. Raloxifen [B] mit dem Estrogenrezeptor. Dabei ist die unterschiedliche Lage der Helix 12 (blauer Pfeil) in beiden Komplexen klar zu erkennen; Quelle: Hans-Dieter Höltje.Die Diskussion erstreckt sich nicht nur über die Strukturen der jeweiligen Hormone und die oral verfügbaren Wirkstoffe, sondern Hans-Dieter und Bernd gehen auch auf Wirkstoffe mit antihormonaler Wirkung ein. Dabei beschreiben sie die Interaktionen dieser Wirkstoffe mit den entsprechenden Rezeptoren. Durch gezielte Veränderung der Hormonstruktur bzw. der Hormonanaloga werden weitere Wechselwirkungen eingeführt, so dass die Antihormone besser und länger an den Rezeptor gebunden werden. Dadurch wird die Bindung des eigentlichen Hormons verhindert, sodass es seine Wirkung nicht entfalten kann.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Neuigkeiten und Feedback Die neuen Wirkstoffradio Sticker sind da; Quelle: Wirkstoffradio

    Wir haben neue Sticker für das Wirkstoffradio, wenn Ihr auch welche abhaben wollt. Dann schreibt uns unter [email protected] eine Mail mit eurer Adresse.

    Noch mehr Merch, auch mit dem neuen Design gibt es in unserem Fanshop unter: https://wirkstoffradio.de/shop.

    Einführung in die Steroidhormone Was ist ein Steroid Struktur des 5alpha-Estran in der planaren Darstellung. Rot sind die entsprechenden Ringe markiert, Quelle: NadirSH, Public domain, via Wikimedia Commons Die räumliche Struktur des Cyclohexan Struktur von Estradiol unter Berücksichtigung der räumlichen Ausrichtungen im Cyclohexan. Die entsprechenden Ringe sind mit den jeweiligen roten Buchstaben markiert; Quelle: Wirkstoffradio. Cholesterol Struktur von Cholesterol; Quelle: Wirkstoffradio. Biosynthese des Progesteron Struktur von Progesteron; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Biosynthese des Testosteron Struktur von Testosteron; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Biosynthese des Estrogen Struktur von Estradiol unter Berücksichtigung der räumlichen Ausrichtungen im Cyclohexan. Die entsprechenden Ringe sind mit den jeweiligen roten Buchstaben markiert; Quelle: Wirkstoffradio. Funktion der Estrogene Anwendung der Estrogene First Pass Effekt bei den Sexualhormonen Biotransformation zum Estron Struktur von Estron, die Positionen 3 und 17 sind rot markiert, Quelle: Wirkstoffradio. Weitere Oxidation zum Estriol Struktur von Estriol; Quelle: Wirkstoffradio. Oral verfügbares Ethinylestradiol Struktur von 17alpha-Ethinylestradiol; Quelle: Wirkstoffradio. oral verfügbare Ester des Estradiol Nichtsteroidale Estrogene Struktur Diethylstilbestrol überlagert mit Estradiol (rot); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Pflanzenoestrogen Struktur von Genistein überlagert mit Estradiol (rot); Quelle: Hans-Dieter Höltje.

     

    Raloxifen als Antiestrogen Struktur von Raloxifen, die gestrichelte Markierung zeigt den von Diethylstilbestrol abgeleiteten strukturellen Kern und die rote Ellipse markiert die Ethengruppe; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Raloxifen Bindung Vergleich der Bindungskomplexe von Estradiol [A] bzw. Raloxifen [B] mit dem Estrogenrezeptor. Dabei ist die unterschiedliche Lage der Helix 12 (blauer Pfeil) in beiden Komplexen klar zu erkennen; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Biosynthese Blocker Struktur von Anastrozol, der rote Pfeil markiert das Stickstoffatom, das mit dem Eisen des Cytochroms interagiert; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Nichtkompetitive Hemmstoffe Exemestan Struktur von Exemestan, die rote Ellipse markiert, die für die kovalente Bindung im aktiven Zentrum verantwortliche Ethengruppe; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Exkurs: Herkunft der Bezeichnung Estrogen
      • Östrus =Brunst, Leidenschaft – Wiktionary
      • Östrus – Wikipedia Artikel
      • gignere = erzeugen – Wiktionary
    Gestagene Biotransformation der Gestagene Verlängert wirkende Gestagene Struktur von 17alpha-Hydroxyprogesteron-capronat. Der Ester wird mit der Capronsäure (rot) und dem am Progesteron verbleibenden Sauerstoff (blau) der Hydroxygruppe gebildet; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Oral verfügbares Gestagen Chlormadinonacetat Struktur von Chlormadinonacetat. In Position 6 (rot) wurde neben einer Doppelbindung ein Chloratom eingefügt. Die 17alpha-Hydroxgruppe wurde mit einem Essigsäure Molekül (Acetat (blau)) verestert; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Die Inhoffen Geschichte: Ethinyltestosteron ein Gestagen Struktur von Ethisteron oder 17alpha-Ethinyltestosteron. Wird die rot markierte Methylgruppe abgespalten, entsteht das 19-Norethisteron; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Kristallstruktur mit Norethisteron
      • Kristallstruktur von Norethisteron im Progesteron Rezeptor PDB-ID: 1SQN
    Kristallstruktur von Norethisteron im aktiven Zentrum des Progesteronrezeptors. Leucin 43 und Thyrosin 218 gehen zusätzliche Wechselwirkungen mit der Ethinylgruppe ein; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Antigestagene Struktur von Mifepriston, basischer Stickstoff (blau) in der Seitenkette analog zum Raloxifen; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Androgene Testosteron Struktur von Testosteron; Quelle Hans-Dieter Höltje. Wirkform von Testosteron Struktur von 5alpha-Dihydrotestosteron, die Wirkform des Testosterons. Die blau markierte Bindung wurde hydriert und dabei in Position 5alpha ein Proton (H) eingeführt; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Wirkung des 5-alpha-Dihydrotestosteron oral verfügbares Androgen Mesterolon Struktur von Mesterolon. In Position 1alpha wurde eine Methylgruppe (blau) eingeführt; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Oral verfügbare Ester Transp
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  29. WSR071-Hormone: Funktion der Nukleohormone und die Schilddrüsenhormone

    1 h 17 minÉpisode 71

    Nachdem Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp in Episode WSR069 eine grundlegende Einführung in die Funktionsweise von Hormonen gegeben haben, widmen sie sich in dieser Episode eingehender den Nukleohormonen …

    Notes de l’épisode

    Nachdem Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp in Episode WSR069 eine grundlegende Einführung in die Funktionsweise von Hormonen gegeben haben, widmen sie sich in dieser Episode eingehender den Nukleohormonen.

    Struktur der Thyronine. Entspricht der Rest R einem Iod Atom (I) liegt Thyroxin (T4) vor, stellt der Rest R ein Wasserstoff Atom (H) dar entspricht die Struktur dem Triiodthyronin (T3); Quelle: Hans-Dieter Höltje.

    Nukleohormone sind Moleküle, die in Zellen die Synthese spezifischer Enzyme auslösen. Um ihre Wirkung zu entfalten, müssen diese Hormone aus den entsprechenden Drüsen freigesetzt, durch den Blutkreislauf zu den Zielzellen transportiert und schließlich bis in den Zellkern vordringen. Hans-Dieter und Bernd erläutern dabei sämtliche notwendigen Schritte – angefangen bei der durch die Hormone im Zellkern ausgelösten Transkription der DNA in die mRNA bis hin zur Translation der mRNA in das gewünschte Enzym.

    Als eine wichtige Gruppe dieser Hormonklasse setzen sich Hans-Dieter und Bernd in dieser Episode besonders mit den Schilddrüsenhormonen auseinander. Sie erklären die Synthese und Funktion der Thyronine und gehen abschließend auch auf einige Wirkstoffe zur Behandlung einer Schilddrüsenüberfunktion ein.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Saugnapf Paper Nukleohormone Klasse eins der Nukleohormone

    Bildung des Rezeptorkomplex im Cytosol. Erst dieser Komplex wird in den Zellkern eingeschleust.

    Klasse zwei der Nukleohormone

    Direkte Migration in den Zellkern, erst dort wird der Hormon-Rezeptorkomplex gebildet

    Weitere Unterscheidung der Nukleohormone Funktion der Nukleohormone Transkription Aufbau der Hormonbindenden Rezeptorkomplexe Strukturelle Eigenschaften der DNS Bindungsdomäne Strukturelle Eigenschaften der Hormonbindungsdomäne Struktur der Erkennungsdomäne Struktur der Pyrimidinbase Struktur von Pyrimidin; Quelle: NEUROtiker, Public domain, via Wikimedia Commons. Struktur der Purinbase
      • Purin – Wikipedia Artikel
      • Purine – Wikipedia Artikel
    Struktur von Purin; Quelle: Sponk, Public domain, via Wikimedia Commons. C wie Cytosin Struktur von Cytosin; Quelle: NEUROtiker, Public domain, via Wikimedia Commons. G wie Guanin Struktur von Guanin; Quelle: NEUROtiker, Public domain, via Wikimedia Commons. T wie Thymin bzw. U wie Uracil Struktur von Thymin, Abspaltung der blau markierten Methylgruppe führt zu Uracil; Quelle: NEUROtiker, Public domain, via Wikimedia Commons. A wie Adenin Struktur von Adenin; Quelle: NEUROtiker, Public domain, via Wikimedia Commons. Basenpaarung Strukturen der Basenpaare. 1) Basenpaar Cytosin/Guanin (C/G), 2) Basenpaar Thymin/Adenin (T/A). Als blaue gestrichelte Linien sind die jeweiligen Wasserstoffbrückenbindungen dargestellt; Quelle: Jü, CC0, via Wikimedia Commons. Von der Transkription zur Translation Schilddrüsenhormone Tyrosin als Teilstruktur von Schilddrüsenhormonen Struktur von Tyrosin; Quelle: NEUROtiker, Public domain, via Wikimedia Commons. Thyronine Struktur der Thyronine. Entspricht der Rest R einem Iod Atom (I) liegt Thyroxin (T4) vor, stellt der Rest R ein Wasserstoff Atom (H) dar, entspricht die Struktur dem Triiodthyronin (T3); Quelle: Hans-Dieter Höltje. T3 als aktive Struktur Proteinbindung der Schilddrüsenhormone Iod, wieso weshalb warum Die Thyreoidale Peroxidase und das Thyreoglobulin Struktur-Wirkungsbeziehung Iod zu Alkylresten Freisetzung und Transformation des Hormons Wirkstoffe bei Überfunktion der Schilddrüse Blockade des aktiven Iod Transporters Hemmstoffe für die Thyreoidale Peroxidase Propylthiouracil Struktur von Propylthiouracil (PTU); Quelle: Hans-Dieter Höltje. Thiamazol Struktur von Thiamazol; Quelle: Hans-Dieter Höltje. Thioharnstoff als Pharmakophor Struktur von Thioharnstoff; Quelle: NEUROtiker, Public domain, via Wikimedia Commons. Radiojodtherapie

    Liebe Hörer:innen, Ihr wollt uns eine AUA-Frage stellen, dann schreibt uns unter dem Betreff [AUA-Frage] an [email protected]. Oder auf X (Twitter) an @wirkstoffradio mit dem Hashtag #AUAFrage, das geht dort auch als Direktnachricht.

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  30. WSR070-Pilze: Von Goldschimmel, Hautköpfen und Scheinbuchen - Interview mit Dr. Norbert Arnold

    1 h 6 minÉpisode 70

    In dieser Episode ist Bernd Rupp wieder zu Gast am Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie in Halle und spricht mit dem Leiter der Gruppe Naturstoffe & Metabolomik Dr. Norbert Arnold. Dr. Arnold in der Sammlung …

    Notes de l’épisode

    In dieser Episode ist Bernd Rupp wieder zu Gast am Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie in Halle und spricht mit dem Leiter der Gruppe Naturstoffe & Metabolomik Dr. Norbert Arnold.

    Dr. Arnold in der Sammlung der getrockneten Pilz Proben; Quelle: Wirkstoffradio.

    Zu Beginn der Episode sprechen Herr Arnold und Bernd über die Entwicklung der Pilze auf der Erde und wie diese sich biologisch einteilen lassen. Es wird erklärt, was der Unterschied zwischen saprophytischen und Mykorrhiza-Pilzen ist. Auch die Morphologie von Pilzen wird behandelt, sowie welche Rolle Pilze in der Wirkstoffforschung bei der Entdeckung neuer Antibiotika spielen. Das Spektrum der Wirkstoffe erstreckt sich dabei von Antihelminthika, Bakteriziden und Fungiziden über zytotoxische Substanzen, die in verschiedenen Therapieformen unentbehrlich für die Behandlung zahlreicher Krankheiten sind.

    Dann beschreibt Herr Arnold seine Faszination für die Dermocyben und wie er bei Expeditionen in Chile und Argentinien, aber auch in seinem Labor in Halle vorgeht, um diese zu erforschen. Dabei steht nicht nur die Analyse, sondern auch die Archivierung und Dokumentation der gesammelten Proben im Fokus.

    (Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

    Das seltsame Leben der Pilze
      • Pilze – Wikipedia Artikel
      • Mycel – Wikipedia Artikel
    Was ist eigentlich ein Pilz? Was sind Mykorrhiza Pilze? Was ist der Vorteil der Pflanze? Pilze gegen Pilze Das Aufhyphen von Champignons Von Röhrlingen und Lamellen Das Beuteschema von Herrn Arnold Anwendung von Fungiziden aus Pilzen Von der ökologischen zur morphologischen Unterteilung Von Flechten und anderen Pilzgruppen Wirkstoffe aus Pilzen Pilze zwischen Fauna und Flora Hexenverfolgung und TCM Vorgehen von Herrn Arnold Pilzfarbstoffe in der Photodynamischen Therapie Struktur von Anthrachinon; Quelle: NEUROtiker, Public domain, via Wikimedia Commons. Die Geschichte der Hautköpfe Herrn Arnolds Kampf mit dem Bambus Aufarbeitung der Pilzproben Hypericin aus dem Johanniskraut Struktur von Hypericin; Quelle: Emeldir, Public domain, via Wikimedia Commons. Schwerpunkte in Herrn Arnolds Forschung Allgemeine Struktur der Strobilurine; Quelle: Yikrazuul, Public domain, via Wikimedia Commons Der Trüffel Exkurs Mykorrhrizaproben von Pilzen
      • Agarplatte – DocCheck Flexikon
      • wissenschaftlicher Artikel zu Cortinarius pyromyxa (closed access): Lam, Y. T.; Palfner, G.; Lima, C.; Porzel, A.; Brandt, W.; Frolov, A.; Sultani, H.; Franke, K.; Wagner, C.; Merzweiler, K.; Wessjohann, L. A. & Arnold, N.
        Nor-guanacastepene pigments from the Chilean mushroom Cortinarius pyromyxa, Phytochemistry, Elsevier BV, 2019, 165, 112048. Die Studie befindet sich leider hinter einer Paywall, ist also nur für diejenigen zugänglich, die ein Abo der entsprechenden Fachzeitschrift haben. Daher werden wir nicht direkt auf den Artikel verlinken, sondern stellen euch den „Digital Object Identifier (DOI)“ zur Verfügung: 10.1016/j.phytochem.2019.05.021
    Dr. Arnold beschreibt die Tiefkühllagerung der Proben; Quelle: Wirkstoffradio. Agarproben in Petrischalen als Lebendsammlung Proben in der Lebendsammlung. Im Vordergrund Agarplatten, dahinter Körbe mit Probenröhrchen; Quelle Wirkstoffradio. Beispiel Probe

     

    Einzelprobe der Expedition 2022 nach Chile; Quelle: Wirkstoffradio. Werdegang von Herrn Arnold

    Wir bedanken uns ganz herzlich bei Herrn Dr. Norbert Arnold für die Zeit und seine Erläuterungen zu seinem Forschungsgebiet.

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