Gerhard Klebe – författare

Die vorliegende 3. Auflage bringt das Thema Wirkstoffdesign wieder auf den aktuellen Stand der Forschung. Der Leser lernt neue Methoden in der Gentechnologie und die erweiterte Palette strukturbiologischer Verfahren kennen. Gerade die letzten 10 Jahre wurden durch Einsatz dieser Methoden viele komplexe Zielstrukturen wie die G-Protein gekoppelten Rezeptoren oder Ionenkanälen aufgeklärt. Der Leser erfährt wie diese lange ersehnten Komplexstrukturen mit klassischen Arzneistoffen aussehen und wie die therapeutische Wirkung erzielt wird.

In der 3. Auflage kommen neue Methoden und Konzepte wie die Epigenetik, der PROTAC-Ansatz, die CRISPR-Cas9-Genschere, Strukturvorhersagen aus der Sequenz, der Einsatz von Künstlicher Intelligenz und neue Screening-Technologien aus der Biophysik zur Sprache. Erfolge beim Stören bzw. Verstärken von Protein-Protein-Wechselwirkungen als Konzept der Arzneistofftherapie werden vorgestellt und Überlegungen zur Optimierung von Arzneistoffen unter Berücksichtigung ihrer thermodynamischen wie kinetischen Bindungsprofile werden diskutiert.

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This English-language textbook, based on the successful German edition ''Wirkstoffdesign'', brings the subject of drug design back to the cutting edge of research. The reader learns about new methods in genetic engineering and the expanded range of structural biological methods. Especially in the last 10 years, many complex target structures such as G-protein coupled receptors or ion channels have been elucidated by using these methods. The reader learns how these long-sought complex structures with classical drugs look like and how the therapeutic effect is achieved.

This textbook is aimed at students of pharmacy, chemistry and the life sciences, but also at career changers and medicinal chemists in research and development departments of the pharmaceutical industry. Conceptually, it is very different from classical textbooks on pharmaceutical chemistry. It focuses on the path to a new drug substance. The selection of case studies is based on didactic aspects and attempts to give a broad overview of methods and strategies without forgetting to look back at the beginnings of this field of work. Thus, the arc spans from the history of drug research, the mechanisms of action of drugs and the methods for lead structure search and optimisation to structure determination methods, modelling, molecular dynamics and QSAR methods to structure- and computer-aided design.

This textbook also discusses new methods and concepts such as epigenetics, the PROTAC approach, CRISPR-Cas9 gene scissors, structural predictions from sequence, the use of artificial intelligence and new screening technologies from biophysics. It presents successes in disrupting or enhancing protein-protein interactions as a concept for drug therapy and discusses optimising drugs considering their thermodynamic as well as kinetic binding profiles .

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Dieses für den deutschen Raum einzigartige Lehrbuch richtet sich an Studenten der Pharmazie, Chemie und Biowissenschaften, aber auch an Quereinsteiger in Forschungs- und Entwicklungsabteilungen der Pharmazeutischen Industrie. Die zweite Auflage ist komplett überarbeitet. Zahlreiche aktuelle Entwicklungen vor allem im methodischen Bereich sind zum Teil in neuen Kapiteln aufgegriffen, viele Fallbeispiele machen die Theorien und Verfahren anschaulich und nachvollziehbar. Der Bogen spannt sich von der Geschichte der Arzneimittelforschung, den Wirkmechanismen der Arzneistoffe und den Methoden zur Leitstruktursuche und -optimierung über Strukturbestimmungsmethoden, Modelling, Moleküldynamik und QSAR-Methoden bis zum struktur- und computergestützten Design. Insgesamt legt das Buch besonderen Wert auf die räumliche Struktur der interagierenden Moleküle und erklärt, warum ein bestimmter Wirkstoff in seiner Gestalt praktisch durch die Geometrie und den Wirkmechanismus des Zielproteins festgelegt wird. Die beiliegende DVD mit interaktiven Molekülmodellen dient dem Ziel, dem Lernenden einen leichten Zugang zum räumlichen Verständnis der molekularen Strukturen und Interaktionen zu geben.