Erforschung der Bioaktivität von Polyoxometallaten

Applikantin: Nadiia Gumerova, PhD (Lise-Meitner-Stipendiatin, Institut für Biophysikalische Chemie, Universität Wien, Österreich) Nationaler Kooperationspartnerin: Prof. Annette Rompel (Vorständin des Instituts für Biophysikalische Chemie, Universität Wien, Österreich) Polyoxometallate (POMs), eigenständige polynukleare Metall-Oxoanionen mit einer faszinieren-den Strukturvielfalt sowie einzigartigen physikochemischen Eigenschaften. Ihr volles Potential kann durch die Er-höhung ihrer Biokompatibilität über organische Funktionalisierung mit bioaktiven Struktureinhei-ten optimiert werden. In den letzten Jahren haben sich POMs als vielversprechende Additive in der Proteinkristallisation herausgestellt. Diese Methode ist die am weitesten verbreitete zur molekularen Strukturaufklärung von Proteinen und Protein-Ligand- Komplexen auf atomarer Ebene. Auf der Maßgeblichkeit der Proteinstruktur für Funktionen und Eigenschaften gründet die immense Bedeutung der Kristallographie für alle biochemischen Forschungsgebiete. Allgemeines Ziel des Projektvorhabens ist die Synthese und Charakterisierung polynuklearer anorganischer und organisch-anorganischer Hybridstrukturen von Metall- Oxoanionen zur Unter-suchung ihrer Anwendung in der Proteinkristallographie und als antibakterielle Wirkstoffe sowie zur mechanistischen Aufklärung ihrer Wechselwirkung mit Biopolymeren. Die Innovationskraft und Einzigartigkeit dieses Projekts liegt im zielgerichteten Design neuartiger Hybrid-POMs mit erhöhter Stabilität und biologischer Aktivität zum Einsatz in verschiedenen biologischen Systemen. Die Kombination aus organi-schen Funktionen mit teilweise variablen Konformationen und anorganischen Polyanionen mit relativ starren käfigartigen Strukturen sollte die Wechselwirkung zwischen Makromolekülen sta-bilisieren, was meist der Ausgangspunkt für eine erfolgreiche Kristallbildung ist.