Herr Prof. Dr. Norbert Sewald

Anwendung von Halogenasen zur gezielten Einführung von Halogensubstituenten
Halogenierte Aromaten, Heteroaromaten, und Aminosäuren sind vielversprechende Bausteine für die Wirkstoffsynthese und Modifizierung von Peptiden bzw. Proteinen. Konventionelle synthetische Strategien zur Halogenierung erfordern neben molekularen Halogenen oftmals harsche Reaktionsbedingungen bei mangelnder Selektivität. Dagegen verlaufen enzymatische Halogenierungen von Traptophan unter milden Bedingungen bei Raumtemperatur in wässriger Lösung bei pH 7 selbst bei freien Aminosäuren und in Peptiden/Proteinen regioselektiv ohne die Bildung von Nebenprodukten, wobei lediglich Halogenid-Ionen und O2 als stöchiometrische Agenzien erforderlich sind. Erstmals wurde der Einsatz der enzymatischen Halogenierung in der präparativen Chemie sowie zur Modifizierung von Proteinen gezeigt.

Tumor targeting mit dem antimitotischen Wirkstoff Cryptophycin
Cryptophycine, makrocyclische Depsipeptide, wirken bereits im niedrigen picomolaren Bereich cytotoxisch. Cryptophycin-1 übertrifft die Aktivität der etablierten Chemo-therapeutika Paclitaxel und Vinblastin um das 100- bis 1000-fache und zeigt Aktivität gegenüber mehrfach Medikamenten-resistenten Tumoren. Nach erfolgreich entwickelter Totalsynthese und Modifizierung von Cryptophycinen wurden verschiedene Konju-gate für das tumor targeting synthetisiert. Für die Synthese von antibody-drug conjugates (ADC) und small molecule-drug conjugates (SMDC) werden die Cryptophycinderivate über enzym- oder säurelabile Linker an ein homing device (Antikörper oder Peptid) konjugiert.

Isolierung von Naturstoffen aus ethnomedizinisch relevanten Pflanzen oder Mikroorganismen
Pflanzen, Mikroorganismen oder Meeresorganismen bieten einen enormen Vorrat an bislang unentdeckten oder nicht näher charakterisierten Naturstoffen, die potentiell in der Therapie Einsatz finden können. Dem Therapieerfolg der Naturmedizin liegen in vielen Fällen einzelne Naturstoffe oder Kombinationen z. B. in Form von Extrakten, ganzen Pflanzen oder Pflanzenteilen zugrunde. Ziel der Arbeiten ist es, aus Pflanzen oder Mikroorganismen, die in afrikanischen Ländern (Kamerun, Madagaskar, Äthiopien) heimisch vorkommen und dort in unterschiedlichen Therapien verwendet werden, neue Naturstoffe zu isolieren, ihre Struktur aufzuklären und mehr über ihre Wirkungsweise zu erfahren.

Associate Editor des "Beilstein Journal of Organic Chemistry"
Mitglied des Advisory Board des "Journal of Peptide Science"