Modern Characterization and Manipulation of Protein Interactions

My research focuses on the characterization and modulation of protein-protein interactions (PPIs) to better understand their role in cellular processes and their therapeutic potential. Many disease-relevant proteins lack an active site and are therefore considered “undruggable targets,” meaning they are difficult to influence with small chemical molecules.
Aside from chemical synthesis, utilizing the immune response to generate structure-based ligands offers an elegant alternative for selectively and efficiently targeting protein surfaces.
One aspect of my work involves the use of nanobodies (VHHs), small, stable heavy-chain antibodies derived from alpacas, which are highly specific and serve as versatile tools for analyzing protein structures and functions. Furthermore, I am working on developing a methodological toolbox that combines nanobodies with tumor-specific, switchable proteolysis targeting chimeras (PROTACs) to regulate disease-relevant PPIs in a targeted and reversible manner. This project aims to create new approaches for the specific, controllable degradation of target proteins in tumor cells, thereby laying the foundation for innovative therapeutic applications.

German Version

Moderne Charakterisierung und Manipulation von Proteininteraktionen

Meine Forschung befasst sich mit der Charakterisierung und Modulation von Protein-Protein-Interaktionen (PPIs), um deren Rolle in zellulären Prozessen und ihr therapeutisches Potenzial besser zu verstehen. Viele krankheitsrelevante Proteine besitzen kein aktives Zentrum und gelten daher als „undruggable targets“, was bedeutet, dass sie durch kleine chemische Moleküle schwer zu beeinflussen sind.
Abseits der chemischen Synthese bietet die Nutzung der Immunantwort zur Erzeugung strukturbasierter Liganden jedoch eine elegante Alternative, um Proteinoberflächen selektiv und effizient anzusteuern.
Ein Aspekt meiner Arbeit ist der Einsatz von Nanobodies (VHHs), kleinen, stabilen Schwerkettenantikörper aus Alpakas, die sich durch hohe Spezifität auszeichnen und daher als vielseitige Werkzeuge für die Analyse von Proteinstrukturen und -funktionen dienen. Darüber hinaus strebe ich die Entwicklung einer methodischen Toolbox an, die Nanobodies mit tumorspezifischen, schaltbaren Proteolysis Targeting Chimeras (PROTACs) kombiniert, um krankheitsrelevante PPIs spezifisch und reversibel zu regulieren. Dieses Projekt zielt darauf ab, neue Ansätze zur spezifischen, kontrollierbaren Degradation von Zielproteinen in Tumorzellen zu schaffen und damit die Grundlage für innovative therapeutische Anwendungen zu legen.