Dr. Mahesh Pol

Projektbeschreibung

Amide bond formation and hydrolysis: Developing adaptive and active materials
Lebende Systeme besitzen auf molekularer Ebene eine überwältigende Komplexität, die sich größtenteils aus Kombinationen von nur zwanzig Aminosäuren ergibt, aus denen Peptide und Proteine aufgebaut sind. In meiner Arbeit untersuche ich die Bildung von Peptiden mit Hilfe chemisch aktivierter Systeme. Das übergeordnete Ziel dieses Projekts ist die Beantwortung einer grundlegenden Frage der organischen und supramolekularen Chemie: die Bildung und Hydrolyse von Amid- oder Peptidbindungen in Wasser unter physiologischen Bedingungen.

Projektergebnis

In meiner Arbeit habe ich die Rolle einer Reihe von geschützten und ungeschützten Aminoacylphosphatester-Molekülen in dynamischen chemischen Reaktionsnetzwerken untersucht. Mein Fokus lag dabei insbesondere darauf, wie strukturelle Veränderungen die Reaktivität, das Zusammensetzungsverhalten und die selektive Produktbildung unter wässrigen Bedingungen beeinflussen. Meine Ergebnisse zeigten, wie Variationen der Aminosäureseitenketten, z. B. aliphatisch oder aromatisch, den supramolekularen Zusammenbau, die Hydrolyse und die Acyltransferprozesse beeinflussen. Darüber hinaus untersuchte ich die Rolle dieser Phosphatester bei der Peptidverlängerung in Wasser und zeigte, dass sie in der Lage sind, hydrophobe Aminosäuren zu solubilisieren und eine selektive, phasenabhängige Oligomerisierung zu ermöglichen.

Erstbetreuer und Dissertation

Dr. Charalampos Pappas

Nächster Schritt

Postdoktorand an der Universität Genf, Schweiz (Winssinger's Lab).

Publikationen in livMatS

• Abiotic Acyl Transfer Cascades Driven by Aminoacyl Phosphate Esters and Self-Assembly*.
  Pol, M. D., Ralf Thomann, Yi Thomann, Pappas, C. G., (2024). Abiotic Acyl Transfer Cascades Driven by Aminoacyl Phosphate Esters and Self-Assembly. J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 43, 29621–29629. doi: 10.1021/jacs.4c10082
• Guiding Transient Peptide Assemblies with Structural Elements Embedded in Abiotic Phosphate Fuels*
  Pol, M., Dai, K., Thomann, R., Moser, S., Roy, S. K., & Pappas, C. G. (2024). Guiding Transient Peptide Assemblies with Structural Elements Embedded in Abiotic Phosphate Fuels. Angewandte Chemie, e202404360. doi: 10.1002/anie.202404360
• Spontaneous and Selective Peptide Elongation in Water Driven by Aminoacyl Phosphate Esters and Phase Changes*
  Dai, K., Pol, M. D., Saile, L., Sharma, A., Liu, B., Thomann, R., Trefs, J. L., Qiu, D., Moser, S., Wiesler, S., Balzer, B., Hugel, T., Jessen, H. J. & Pappas, C. G. (2023). Spontaneous and Selective Peptide Elongation in Water Driven by Aminoacyl Phosphate Esters and Phase Changes. <i<Journal of the American Chemical Society. doi: 10.1021/jacs.3c07918