Unterklasse von | Organische Chemie |
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Geübt von | Chemischer Biologe ( d ) |
Die Chemische Biologie ist eine wissenschaftliche Disziplin, die das Leben mit chemischen Werkzeugen untersucht.
Es unterscheidet sich von der Biochemie, mit der intrazelluläre chemische Phänomene aufgeklärt werden sollen. Während die medizinische Chemie darauf abzielt, Medikamente zu entwickeln, baut die chemische Biologie Werkzeuge auf, die es ermöglichen, biologische Phänomene zu verstehen oder zu manipulieren.
Diese Disziplin wird derzeit strukturiert, wie die jüngste Gründung gelehrter Gesellschaften und wissenschaftlicher Fachzeitschriften zeigt.
Gemäß.
Der Begriff chemische Biologie tauchte in den 1990er Jahren auf, um eine neue Disziplin zu definieren, die sich aus der gegenseitigen Befruchtung der Bereiche bioorganische Chemie , Biochemie , Zellbiologie und Pharmakologie ergibt .
Eine chemische Reaktion wird als "bioorthogonal" bezeichnet, wenn sie in einem komplexen biologischen Medium stattfinden kann, ohne es zu denaturieren.
Um Biomoleküle in ihrem biologischen Kontext zu markieren oder zu extrahieren , müssen chemische Reaktionen entwickelt werden, die es ihnen ermöglichen, an ein Chromophor , Fluorophor , eine feste Matrix, ein Biotinmolekül usw. gebunden zu werden. ist von wesentlicher Bedeutung.
AzidalkinDie Huisgen-Cycloaddition zwischen einem Azid und einem terminalen Alkin ist bioorthogonal: Sie kann in Wasser stattfinden, Azid und Alkin kommen in Biomolekülen natürlich nicht vor, und die Verwendung von Katalysatoren (meistens Kupfersalze) ermöglicht eine schnelle und schnelle Durchführung dieser Reaktion bei Raumtemperatur. Darüber hinaus ermöglicht die Entdeckung geeigneter Liganden eine erhebliche Reduzierung der zu verwendenden Kupfermenge und damit eine Verringerung der relativen Zytotoxizität .
Tetrazin Tetrazol-AlkenSpaltbare Linker in der chemischen Biologie sind Moleküle, die verwendet werden, um interessierende Biomoleküle mit anderen Molekülen, Biomolekülen oder festen Matrices zu verknüpfen , und die eine chemische Gruppe aufweisen, die die Spaltung ermöglicht .
Die Synthese von Sonden ist ein wichtiger Bestandteil der Forschung in der chemischen Biologie. Diese Sonden sind Moleküle, die in der Lage sind, die Rolle von Biomolekülen am häufigsten durch Blockierung ihrer Funktion abzufragen ( z. B. enzymatischer Inhibitor ). Auf diesem Gebiet überschneiden sich die Bemühungen in der medizinischen Chemie und der chemischen Biologie, da das Wirkstoffdesign mit der Identifizierung des therapeutischen Ziels und damit mit dem Verständnis der Rolle dieses Biomoleküls verbunden ist.
Die Proteomics- Chemikalie ist die Untersuchung von Proteinen unter Verwendung von Werkzeugen aus der organischen Chemie . Bioorthogonale Reaktionen werden verwendet, um Proteine zu funktionalisieren, entweder durch Reaktion mit Aminosäuren in ihrer Primärstruktur oder durch posttranslationale Modifikationen . Die Disziplin bemüht sich auch, Subproteome unter Verwendung fester Matrizen, die mit chemischen Sonden funktionalisiert sind, erschöpfend oder differenziell zu charakterisieren.
Chemogenomik ist definiert als die Wissenschaft, deren Ziel die Untersuchung genomischer Reaktionen auf chemische Verbindungen ist.