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Die dritte Freiburger Epigenetik-Frühjahrstagung Mitte April 2016 widmete sich dem Thema „Chemical Biology of Epigenetics“, da die Epigenetik inzwischen eines der wichtigsten Gebiete der biomedizinischen Forschung ist und Fortschritte in der chemischen Biologie maßgeblich die epigenetische Wirkstoffforschung beeinflussen. DIe Tagung organisierten die Projektgruppe Chemical Epigenetics des Freiburg Institute for Advanced Studies (FRIAS) und der Sonderforschungsbereich Medicinal Epigenetics (MEDEP). Die Tagung fand im chemischen Institut der Universität Freiburg statt, über 130 Teilnehmer waren registriert und präsentierten ihre aktuelle Forschung in 35 Vorträgen und auf 65 Postern.
Die Epigenetik fasst Mechanismen zusammen, die vererbbare Veränderungen des Phänotyps ohne eine Änderung der DNA-Sequenz, also des Genotyps ermöglichen. Diese epigenetischen Mechanismen bedienen sich der DNA-Methylierung, Histonmodifikationen und nicht proteinkodierender RNAs. Neben der Grundlagenforschung, die Einblicke in Vielfalt und biologische Bedeutsamkeit epigenetischer Regulationsmechanismen gewährt, haben sich in den letzten Jahren epigenetische Therapiekonzepte in klinischen Studien bewährt. Dies führte zur Marktzulassung von sieben epigenetisch wirksamen Arzneistoffen. Die Aspekte, von der Laborbank hin zur klinischen Anwendung, verband auch das Programm der Freiburger Epigenetik-Frühjahrstagung. Vorträge über universitäre Grundlagenforschung waren ebenso vertreten wie patientenorientierte industrielle Forschung. Organisatoren waren Bernhard Breit, Oliver Einsle, Stefan Günther, Manfred Jung und Roland Schüle; Themenschwerpunkte der Tagung waren Bromodomain-Inhibitoren, Hemmstoffe von Histondesacylasen (HDACs), Lysinmethyltransferasen (KMTs) und Lysindemethylasen (KDMs). Der erste Plenarvortrag von Udo Oppermann, Professor für Molekulare Biologie an der Universität Oxford und im Wintersemester 2016/2017 als FRIAS-Fellow in Freiburg, befasste sich mit der Entwicklung von KDM-Hemmstoffen als mögliche Therapeutika bei Krebs und Erkrankungen des Immunsystems. So blockiert der KDM6-Inhibitor GSK-J4 selektiv die H3K27-Demethylierung, was zu einer verminderten Freisetzung von TNF-a aus solchen Makrophagen führt, die aus Patienten mit rheumatoider Arthritis isoliert wurden. Des Weiteren hemmt GSK-J4 die Differenzierung von Th-17-Zellen sowie die Zellfunktion von NK-Zellen. Dieses Beispiel und viele andere Vorträge und Posterpräsentationen zeigten, wie sich epigenetische Therapiekonzepte zunehmend neue Indikationsgebiete auch außerhalb der Onkologie erschließen.Im zweiten Plenarvortrag stellte Thomas Carell von der LMU München seine Arbeiten zu epigenetischen Modifikationen von DNA-Basen vor. Entgegen der ursprünglichen Annahme, dass eine funktionelle Demethylierung von 5-Methylcytosin zum unmodifizierten Cytosin ausschließlich durch eine TET-Enzym-abhängige Oxidation zu erreichen sei, der eine Thymidin-DNA-Glucosidase-abhängige Basenexzision und abschließende Basenregeneration folgt, zeigte Carells Arbeitsgruppe durch Massenspektrometrie, dass eine Rückreaktion zum Cytosin auch durch Deformylierung von 5-Formylcytosin oder Decarboxylierung von 5-Carboxycytosin möglich ist. Zudem wiesen Carell und Mitarbeiter die Fähigkeit der TET-Oxygenasen nach, neben Cytosin- auch Thyminbasen zu oxidieren. Zusätzlich zur Aufdeckung dieser biochemischen Prozesse erläuterte Carell auch die biologische Bedeutung der TET-abhängigen Oxidation von DNA-Basen.Die Freiburger Epigenetik-Frühjahrstagung soll auch zukünftig in Zweijahresintervallen stattfinden.Matthias Schiedel, Freiburg, <a href="mailto:matthias.schiedel@pharmazie.uni-freiburg.de">matthias.schiedel@pharmazie.uni-freiburg.de</a>Manfred Jung, Freiburg, <a href="mailto:manfred.jung@pharmazie.uni-freiburg.de">manfred.jung@pharmazie.uni-freiburg.de</a><figure><img src="https://media.graphcms.com/PeJ83P7qTT6V709XbDXA"><figcaption><label>Abb. 1: </label>Die Vortragenden der dritten Freiburger Epigenetik-Frühjahrstagung. <named-content>Foto: Klaus Polkowski</named-content></figcaption></figure>

Tagungsbericht

Epigenetiker treffen sich in Freiburg

Die dritte Freiburger Epigenetik-Frühjahrstagung Mitte April 2016 widmete sich dem Thema „Chemical Biology of Epigenetics“, da die Epigenetik inzwischen eines der wichtigsten Gebiete der biomedizinischen Forschung ist und Fortschritte in der chemischen Biologie maßgeblich die epigenetische Wirkst...

Anfang Mai trafen sich die Stipendiaten des Fonds der Chemischen Industrie zum regionalen Stipendiatentreffen an der RWTH Aachen, um ihre Forschungsthemen vorzustellen und sich untereinander auszutauschen.
Magnus Rueping, Professor für organische Chemie, begrüßte als Gastgeber die Stipendiatinnen und Stipendiaten zum regionalen Treffen in Aachen. Zu Beginn referierte Dozentenpreisträgerin Franziska Schoenebeck (RWTH Aachen) über ein aktuelles Beispiel ihrer Forschung – Palladium(I)-Dimere in der Übergangsmetallkatalyse. Sie berichtete über neuartige Anwendungen und mechanistische Untersuchungen, für die auch computergestützte Methoden genutzt werden.Anschließend stellten drei Liebig-Stipendiaten ihre Forschung vor: Martin Breugst (Universität Köln) sprach über quantenmechanische Untersuchungen zum Reaktionsmechanismus iodkatalysierter Transformationen. Die Ergebnisse legen nahe, dass Iod die Substrate durch Halogenbrücken aktiviert. Michael Tauchert (RWTH Aachen) berichtete von Eigenschaften und Verwendung ambiphiler Diphosphinoborliganden in der homogenen Übergangsmetallkatalyse. Tobias Beck (RWTH Aachen) setzt modifizierte Proteincontainer ein, um binäre Proteinkristalle aufzubauen. Er zeigte, wie sich diese Kristalle nutzen lassen, um Nanopartikel in dreidimensionale binäre Supergitter anzuordnen.In den weiteren drei Vortragssessions berichteten die geförderten Doktoranden über ihre Forschung. Den Anfang machte Martin Davi (RWTH Aachen) mit einem Vortrag über die Darstellung von Nanokristallen zu selbstorganisierten 2-D-Systemen. Diese dienen als Katalysatoren in der elektrochemischen Alkoholoxidation und in der Photoelektrochemie. Dominique Dresen (Universität Köln) sprach darüber, wie sich Röntgen- und Neutronenstreuung nutzen lässt, um die magnetische Struktur in einzelnen Nanoteilchen sowie in angeordneten Nanostrukturen zu ermitteln. Ziel ist es, durch den direkten Vergleich die magnetischen Wechselwirkungen zwischen den Teilchen zu untersuchen.Hauke Engler (Universität Köln) berichtete über die Fortschritte in der katalytischen asymmetrischen Epoxidierung nicht konjugierter, terminaler Olefine durch Titan-Salen-Komplexe. Additive verkürzen die Reaktionszeiten deutlich. Danach referierte Janine George (RWTH Aachen) über die Berechnung anisotroper Auslenkungsparameter von Molekülkristallen durch dispersionskorrigierte Dichtefunktionaltheorie und harmonische Phononenrechnungen. Die so berechneten Auslenkungsparameter stimmen bis 100 K hervorragend mit solchen aus Einkristallneutronen- und Einkristallröntgenbeugung überein. Die Session beendete Pascal Hebbeker (RWTH Aachen), der darüber sprach, wie die Polymerarchitektur die Bildung intramolekularer Komplexe in Polymeren beeinflusst. Er zeigte, dass die Komplexbildung in einem Miktoarm-Sternpolymer verstärkt wird im Vergleich zu einem Diblockcopolymer.Die zweite Vortragsession begann mit dem Vortrag von Matthias Künzle (RWTH Aachen), der Metalloxid-Nanopartikel in modifizierten Proteincontainern synthetisiert und sie zu hochgeordneten Hybridnanomaterialien assembliert. Alex Oppermann (RWTH Aachen) untersucht Mikrogele mit superauflösender Fluoreszenzmikroskopie. Die Analyse der Bilder von diesen quervernetzten Polymerpartikeln liefert Informationen über deren innere Strukturen.Phil Marvin Pithan (Universität Siegen) präsentierte seine Forschung zur Synthese neuartiger photoschaltbarer DNA-Liganden. Bei diesen Verbindungen wird eine photochrome Einheit in die Molekülstruktur eingeführt, die eine photoinduzierte Steuerung der Bindungsaffinität gegenüber DNA ermöglicht. Thomas Rösener (RWTH Aachen) referierte über Atomtransferradikalpolymerisation (ATRP) mit Hybridguanidinkupferkomplexen. Mit einer DFT-Methode lässt sich die Aktivität solcher Komplexe in der ATRP vorhersagen.Als Abschluss der zweiten Vortragsserie brachte Martin Scott (RWTH Aachen) den Zuhörern das System der integrierten Reaktionen und der Produktabtrennung näher: In einem zweiphasigen Reaktionssystem wurde das Treibhausgas Kohlenstoffdioxid katalytisch zu Ameisensäureaddukten verschiedener Aminbasen umgesetzt. Neben einer exzellenten Katalysatorimmobilisierung in organischen Lösungsmitteln mit hoher Katalysatoraktivität und Stabilität lässt sich die wässrige Produktphase abtrennen, wie Scott in mehreren Recyclingexperimenten nachwies.In der dritten Vortragssession berichtete Patrik Steinhoff (RWTH Aachen) über die Eigenschaften von heterobimetallischen Komplexen und deren potenziellen Anwendungen in der Katalyse. Er stellte seinen Liganden auf Basis eines TPA-Gerüstes vor, zeigte einen Komplex, indem sowohl Lithium als auch Palladium vorhanden waren und ging auf die katalytische Aktivität dieses Komplexes ein. Vinh Van (RWTH Aachen) gab einen Einblick in die Mikrowellenspektroskopie, indem er die Konformationsanalyse von heterocyclischen Molekülen in der Gasphase mit Hilfe isotopischer Substitution und quantenchemischen Berechnungen veranschaulichte. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Untersuchung intramolekularer Bewegungen in Form von gekoppelten Rotationen von Methylgruppen.Daniel von der Heiden (Universität Köln) stellte seine bisherigen experimentellen Untersuchungen zum Mechanismus iodkatalysierter Michael-Additionen vor. Kinetische Studien und eine selektive Desaktivierung möglicher katalytisch aktiver Spezies bestätigen die angenommene Halogenbrückenaktivierung. Zuletzt berichtete Julia Westphal (Universität Köln) über ihre Forschungsergebnisse in der enantioselektiven Hydrovinylierung von Vinylarenen. Dabei präsentierte sie, welche Methoden sie entwickelt hat, welche Substrate sich eignen und wo sich diese Transformation in der Synthese anwenden lässt.Neben den informativen Vorträgen gaben die Pausen genügend Zeit zum gegenseitigen Austausch und zur Vernetzung.Tobias Beck, Aachen<figure><img src="https://media.graphcms.com/C0vQQKKS8OIEGW6PHMaU"><figcaption><label>Abb. 1: </label>Die Teilnehmer des regionalen FCI-Treffens in Aachen. <named-content>Foto: Michael Meske</named-content></figcaption></figure>

Tagungsbericht

Epigenetiker treffen sich in Freiburg

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