Forschung

Forschungsschwerpunkte: Kernspinresonanzspektroskopie, NMR-basierte Strukturbiologie, Systembiologie von Biomolekülen, dipolare Kopplung, internukleare Vektoren

Der Chemiker Christian Griesinger entwickelte spezielle Methoden in der nuklearmagnetischen Resonanzspektroskopie, mit denen er biologische Moleküle in Form, Struktur und Bindungsverhalten sowie Enzymmechanismen und die Beweglichkeit von Proteinen in ihrer physiologischen Umgebung untersucht. In seiner Arbeitsgruppe konnte ein pharmakologisch viel versprechender Wirkstoff zur Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen synthetisiert werden.

Christian Griesinger fokussierte sich schon während seiner Promotion auf NMR-Spektroskopie und erweiterte seine Expertise an der ETH Zürich im Labor von Richard R. Ernst, dem späteren Chemie-Nobelpreisträger. Für seine Arbeitsgruppe an der Universität Frankfurt erhielt er eines der weltweit leistungsfähigsten Spektrometer, das mit einer Frequenz von 900 Megahertz arbeitet und die Strukturaufklärung komplizierter Makromoleküle in Präzision ermöglichte, bei denen die bisher eingesetzten Geräte an ihre Grenzen stießen.

Griesingers Forschungsschwerpunkt am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen ist weiterhin die NMR basierte Strukturbiologie. In seiner Abteilung werden NMR-spektroskopische Methoden entwickelt, mit deren Hilfe biologische Makromoleküle in physiologischer Umgebung untersucht werden können. Daneben konnten Enzymmechanismen aufgeklärt werden und Strukturuntersuchungen an Proteinen, RNA und biomolekularen Komplexen erfolgen.

Auf dem Gebiet der neurodegenerative Erkrankungen interessiert sich Christian Griesinger dafür, auf welche strukturellen Details es bei den beteiligten Komponenten ankommt. Methodisch wendete er bei dieser pharmakologischen Fragestellung ebenso nuklearmagnetische Resonanzspektroskopie an, so genannte Tripelresonanz-Experimente, die dreidimensionale Spektren ergeben. Durch ausgeklügelte Messverfahren und Analysemethoden konnte Griesinger die fraglichen Biomoleküle während ihrer Arbeit in Lösung oder eingebettet in eine Membran beobachten. Als Ergebnis jahrelanger Arbeit konnte in Griesingers Labor eine Substanz gefunden und daraus ein Wirkstoff synthetisiert werden, der bei neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson krankheitstypische Proteinverklumpungen verhindern kann. Bei Versuchen an Mäusen zeigte die Substanz eine vielversprechende Wirkung und wurde zum Patent angemeldet.

Griesingers Team hat in den letzten Jahren weiter intensiv an der Verfeinerung der Meßmethoden der NMR-Spektroskopie gearbeitet und ein neues Verfahren entwickelt, mit dem es nun möglich ist, die Beweglichkeit von Proteinen in noch kürzeren Zeitfenstern (zwischen Milliardstel- und Millionstelsekunden) zu messen. Dieses als residuale dipolare Kopplung bezeichnete Verfahren erlaubt, das bisher verborgen gebliebene Zeitfenster zwischen fünf Nanosekunden und 50 Mikrosekunden von Proteinbewegungen und biologischen Interaktionen mittels NMR zu beobachten. Die neue Methode hat das Potenzial, Wechselwirkungen von Proteinen mit bislang ungekannter Detailschärfe aufzuspüren. Dies eröffnet neue Perspektiven in der Arzneimittelforschung, denn die Wechselwirkungen zwischen Proteinen und pharmakologischen Bindungspartnern könnten so besser verstanden werden und zu einer besseren Selektivität von Arzneimitteln führen.

Werdegang

• seit 2001 Honorarprofessor für Physikalische Chemie an der Georg-August-Universität Göttingen
• seit 1999 Direktor und Abteilungsleiter „NMR-basierte Strukturbiologie“ am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen
• 1990-2000 C4-Professor für Organische Chemie, Universität Frankfurt         
• 1986-1989 Postdoc an der ETH Zürich, Schweiz
• 1986 Promotion in Chemie
• 1979-1984 Studium der Chemie und Physik an der Johann-Wolfgang-Goethe-Universität Frankfurt

Funktionen

• seit 2004 Assoziierter Redakteur der FEBS Letters
• 2000 Chairman des Executive Committee der ENCs
• 1997-2001 Mitglied des Executive Committee der ENCs
• seit 1997 Assoziierter Redakteur des Journal of Magnetic Resonance
• 1997-2000 Vorsitzender der GDCH-Fachgruppe „Magnetische Resonanz“
• 1994-1996 Mitglied des Vorstands der GDCH-Fachgruppe „Magnetische Resonanz“

Projekte

• 2008-2013 ERC Advanced Grant der Europäischen Kommission für das Projekt „hiddentimeNMR“
• DFG-GRK 782 "Entwicklung und Anwendung von NMR-Methoden zur Untersuchung von Wechselwirkungen und Aggregationen von Proteinen und Peptiden"
• DFG-Projekt “Structure and function of the membraneous fumarate sensor DcuS of Escherichia coli”
• DFG-SFB 416 „NMR Spektroskopie an komplexen Naturstoffen“

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

• seit 2008 Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• seit 2008 ERC Advanced Grant für das Projekt „hidden time NMR“
• 2003 Otto Bayer-Preis    
• 1998 Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis der DFG
• 1997 Arnold Sommerfeld-Preis der Bayerischen Akademie der Wissenschaften
• 1996 Buchpreis des Fonds der chemischen Industrie
• 1989 Dozentenstipendium des Fonds der Chemischen Industrie
• 1987 Preis der Freunde und Förderer der Universität Frankfurt für die beste naturwissenschaftliche Dissertation
• 1987 Studienabschlussstipendium des Fonds der Chemischen Industrie
• 1984-1986 Stipendiat des Fonds der chemischen Industrie
• 1978-1984 Stipendiat der Studienstiftung des Deutschen Volkes