Ausgabe 202

ÖSTERREICH JOURNAL NR.

ÖSTERREICH JOURNAL NR. 202 / 21. 03. 2022 Wissenschaft & Technik 126 Foto: feelimage / Matern In mehr als zehn Jahren mühsamer Forschungsarbeit haben Martens und sein engagiertes Team mittlerweile dutzende dieser Komponenten isoliert und es geschafft, die frühen Schritte in der Bildung des Autophagosoms nachzubauen Dies führt langfristig zu den für Parkinson typischen Symptomen: PatientInnen können ihre Bewegungen nicht mehr kontrollieren, Muskeln werden steif und zittern auch im Ruhezustand. Allein in Österreich sind rund 20.000 Menschen von Parkinson betroffen. Millionenschwere Parkinsonforschung In einem mit insgesamt mehr als 7 Mio. Dollar von der Initiative Aligning Science Across Parkinson's (ASAP) geförderten Projekt – ein Forschungsnetzwerk, das u.a. mit der The Michael J. Fox Foundation kooperiert – nutzen Martens und sein Team geballte Kräfte, um Parkinson auf Zellebene zu verstehen. „Es ist wie in einer Band: Die einen spielen gut Gitarre und Baß, die anderen sind Schlagzeuger oder überzeugen mit Gesang – und erst zusammen gelingt der Song“, ist Martens überzeugt. In Berkeley sitzen die ExpertInnen für Proteinstrukturen, in Au - stralien werden Zellen manipuliert, die University of Pennsylvania hat die Nase in Sa - chen Neurobiologie vorne und am Max- Planck-Institut in Frankfurt wird modelliert. Sascha Martens und Co. haben sich darauf spezialisiert, die Autophagie-Maschinerie im Labor nachzubauen. „Wir identifizieren und rekonstruieren in aufwändiger Detailarbeit die zentralen Zahnrädchen und versuchen dann, sie richtig zusammen zu setzen“, er - klärt der charismatische Teamleiter. Schiefgehen ist auch eine Richtung Am Autophagie-Prozeß sind zahlreiche Proteine beteiligt. In mehr als zehn Jahren Foto: feelimage / Matern Stellvertretend, im Bild: Bernd Bauer, Doktorand im „Vienna BioCenter PhD Programme“ mühsamer Forschungsarbeit haben Martens und sein engagiertes Team mittlerweile dutzende dieser Komponenten isoliert und es geschafft, die frühen Schritte in der Bildung des Autophagosoms nachzubauen – und spielen damit in der internationalen Zellforschung ganz vorne mit. Nach dem Baukasten- Prinzip wollen sie nun auch die nächsten zentralen Schritte dieser cleveren Maschinerie entschlüsseln, die in unseren Zellen für Ordnung sorgt. Jeder Tag beginnt für die Zell - biologInnen mit der Hoffnung, vielleicht heu - te eines der entscheidenden Rädchen im Ge - triebe zu identifizieren, und fast jeder Tag endet mit dem Vorsatz, es morgen noch einmal zu probieren. Sie forschen weiter: Auf daß wir Alzheimer bald vergessen können. »Österreich Journal« – http://www.oesterreichjournal.at Die Max Perutz Labs wurden 2005 als Joint Venture der Universität Wien und der Medizinischen Universi - tät Wien ins Leben gerufen. Mittlerweile forschen hier rund 450 Köpfe aus 40 Nationen an grundlegenden Fragen im Bereich Molekular- und Zellbiologie. Die Ideenschmiede im 3. Wiener Gemeindebezirk konnte bereits 13 ERC Grants einwerben – zwei Grants da - von gehen an das Team von Sascha Martens (zu allen ERC Grants an der Uni Wien). Die Max Perutz Labs sind Teil des Vienna Biocenters, einem der europäischen Hotspots für Lebenswissenschaft – jüngster Zuwachs ist das heuer neu eröffnete Biology Building der Uni Wien. n https://rudolphina.univie.ac.at/

ÖSTERREICH JOURNAL NR. 202 / 21. 03. 2022 Wissenschaft & Technik Chemie: Neue Methode eröffnet »grünere« Wirkstoffherstellung Nachhaltige Aminsynthese aus einfachen Bausteinen 127 Foto: Universität Wien Die Chemie sucht heute verstärkt nach We gen, molekulare Verbindungen umweltfreundlich und nachhaltig herzustellen. Ein Team um Chemiker Nuno Maulide von der Universität Wien hat nun eine neue Methode vorgestellt, mit der die ForscherInnen sogenannte Amine – u.a. wichtige und begehrte Verbindungen für die Medikamentenproduktion – „grüner“ synthetisieren können. Die Arbeit erschien in der Fachzeitschrift „An ge - wandte Chemie“. Man findet Amine in fast 50 Prozent aller pharmazeutischen Produkte“, sagt Carlos Goncalves, Erstautor der Studie. Die nun vorgestellte Methode erlaubt es, die wertvollen Amine (Verbindungen, die zu - mindest ein Stickstoffatom enthalten) aus ein - fachen Alkenen zu synthetisieren. Alkene als Ausgangsverbindungen Alkene, also Verbindungen mit einer Kohlenstoff–Kohlenstoff Doppelbindung, kommen zuhauf in der Natur vor. Ihre chemische Transformation eröffnet daher potenziell die Möglichkeit, chemische Bausteine nachhaltig zu produzieren und dadurch Forschungsbereiche wie Medikamentenentwick - lung zu unterstützen. „Alleine in diesem Jahrhundert wurden schon drei Nobelpreise für verschiedene Aspekte der Chemie von Alkenen vergeben“, sagt Nuno Maulide, Leiter des Institutes für Organische Chemie und Wissenschafter des Jahres 2018. „Alkene sind eine privilegierte Stoffklasse und ihre Chemie wird auch weiterhin neue Entwicklungen in der Synthese wertvoller Stoffe ermöglichen.“ Ohne Zusatzstoffe Die von der Maulide Gruppe entwickelte Methode benötigt keine Metallkatalysatoren und auch keine toxischen Reagenzien. „Mit diesem Prozeß können neben den Aminen auch beispielsweise Trifluormethylgruppen – ebenso im pharmazeutischen Kontext begehrte Strukturelemente – eingebaut werden“, sagt Maulide. Veronica Tona, Co-Studienautorin und ehemalige Doktoratsstudentin in der Maulide Gruppe bekräftigt: „Wir sind auch in der Lage, Aminosäuren und deren Derivate direkt aus Alkenen herzustellen – ein ungemein wertvoller Prozeß.“ Maulide ergänzt: „Auf lange Sicht scheinen die Möglichkeiten mit dieser Chemie fast endlos. Wir haben be reits Kooperationen mit führenden internationalen Aminproduzenten ins Leben gerufen und fiebern der Möglichkeit entgegen, un seren Prozeß im Kilogramm- oder gar Tonnenmaßstab ausprobieren zu können.“ Amine sind überall Seit dem 19. Jahrhundert ist bekannt, daß Amine unter anderem biologische Funktionen besitzen. Sie werden z.B. routinemäßig als Farbstoffe, Nahrungszusatzstoffe und Pharmazeutika verwendet. Manche Amine sind auch psychotrope Substanzen – von LSD bis zu Mescalin. „1919 wurde Mescalin zum ersten Mal synthetisch hergestellt, und zwar an unserem Institut. Man kann also sa - gen, daß Wien eine enge Beziehung zu Aminen hat“, erzählt Maulide. „Nachhaltigkeit ist heutzutage wichtiger denn je und es ist Aufgabe der Synthesechemie, hier eine Führungsrolle einzunehmen“, so Maulide. Der Pfad in Richtung des Ideals der „Grünen Chemie“ („green chemistry“) baut auf der Fähigkeit von ChemikerInnen auf, einfache (und nachhaltige) Ausgangsmaterialien zu nehmen und diese schnell, und ohne Verwendung toxischer, teurer oder un - nötiger Reagenzien, in wertvolle chemische Verbindungen zu überführen. Grüne Chemie Die Entwicklung der neuen Methode hebt das Ziel der nachhaltigen und grünen Chemie weiter hervor. Dies ist auch ein großes Thema in Maulides Projekt „VINCAT“, das von der EU mit einem ERC Consolidator Grant bedacht wurde und die Nachhaltigkeitsstrategie der Universität Wien verkörpert. „Wir, und viele andere an der Universität Wien, sind auch den Green Labs Austria beigetreten, um unserem Engagement im Bereich der Nachhaltigkeit noch mehr Nachdruck zu verleihen“, so Maulide. n https://greenlabsaustria.at/ https://organicsynthesis.univie.ac.at/ https://www.univie.ac.at/ »Österreich Journal« – http://www.oesterreichjournal.at