Nachgefragt: Prof. Dr. Tanja Schirmeister im Interview

Die Mitarbeiter der Arbeitsgruppe Schirmeister, Stefan Hammerschmidt und Patrick Müller, bei Ligand-Bindungsstudien

Prof. Dr. Tanja Schirmeister ist eine deutsche Pharmazeutin und Universitätsprofessorin am Institut für Pharmazeutische und Biomedizinische Wissenschaften der Johannes Gutenberg-Universität in Mainz. Das Bild zeigt die Mitarbeiter der Arbeitsgruppe Schirmeister und Co-Autoren des Artikels Stefan Hammerschmidt und Patrick Müller bei Ligand-Bindungsstudien.
 
 

1. Nennen Sie bitte 3-5 Kern-Stichpunkte zu Ihrem Forschungsgebiet. 
"Entwicklung von Protease-Hemmstoffen als antivirale, antiparasitäre und antibakterielle Wirkstoffe; Entwicklung von kovalenten Enzym-Hemmstoffen"

 

2. Was macht für Sie die Faszination an Ihrem Forschungsbereich aus – weshalb haben Sie sich gerade für diese wissenschaftliche Thematik entschieden?
"Es betrifft zwar nicht die in unserem Artikel behandelte Klasse von (nicht-kovalenten) Protease-Hemmstoffen, sondern die Themen, die mit der Entwicklung von kovalenten Inhibitoren zusammenhängen. Diese Strategie verfolgt meine Arbeitsgruppe schon sehr lange; lange bevor der derzeitige „Hype“ zu kovalenten Inhibitoren aufkam. Zu Beginn unserer Forschung wurde der Ansatz meist sehr kritisch gesehen, zwischenzeitlich befassen sich auch sehr viele Pharma-Firmen damit und etliche rational entwickelte kovalente Enzym-Hemmstoffe sind auf dem Markt. Bei diesem Thema fasziniert mich, wie man die chemischen Reaktionen, die im Enzym ablaufen, genau charakterisieren, nachverfolgen, vorhersagen und damit planen kann, und damit verbunden die Notwendigkeit und Chance, mit verschiedenen Disziplinen zu kooperieren, so z.B. der Quantenchemie, der Physikalischen Chemie, der Biochemie. Die Breite des Themas ist spannend: von der atomaren Auflösung der Inhibitionsmechanismen bis dann zu den Wirkungen / Nebenwirkungen / der Verstoffwechselung der Hemmstoffe im Organismus."

 

3. Was ist für Sie das Highlight Ihrer Forschungsergebnisse der letzten 5 Jahre?
"Wir haben sehr schöne Ergebnisse bei flaviviralen und coronaviralen Proteasen, aber auch bei parasitären Proteasen erzielt, hinsichtlich der Entwicklung potenter Hemmstoffe, aber auch hinsichtlich der Aufklärung von Inhibitionsmechanismen. "

 

4. Bitte nennen Sie 2-5 Schlüsselpublikationen zu Ihrem Highlight-Thema.

  • Structure, interdomain dynamics and pH-dependent autoactivation of pro-rhodesain, the main lysosomal cysteine protease from African trypanosomes; P. Johé, E. Jaenicke, H. Neuweiler, T. Schirmeister, C. Kersten, U. A. Hellmich; J. Biol. Chem. 2021, accepted; https://doi.org/10.1016/j.jbc.2021.100565.
  • Warhead reactivity limits the speed of covalent inhibition of the cysteine protease rhodesain; P. Johe, S. Jung, E. Endres, C. Kersten, C. Zimmer, W. Xe, C. Sönnichsen, U. A. Hellmich, C. Sotriffer, T. Schirmeister, H. Neuweiler, ACS Chemical Biology 2021, 16, 661-670, https://doi.org/10.1021/acschembio.0c00911.
  • Asymmetric disulfanylbenzamides as irreversible and selective inhibitors of Staphylococcus aureus Sortase A; F. Barthels, G. Marincola, T. Marciniak, M. Konhäuser, S. Hammerschmidt, J. Bierlmeier, U. Distler, P. R. Wich, S. Tenzer, D. Schwarzer, W. Ziebuhr, T. Schirmeister, ChemMedChem 2020, 15, 839-850, DOI: 10.1002/cmdc.201900687.
  • Proline-based allosteric inhibitors of Zika and Dengue NS2B/NS3 proteases; B. Millies, F. v. Hammerstein, A. Gellert, S. Hammerschmidt, F. Barthels, U. Göppel, M. Immerheiser, F. Elgner, N. Jung, M. Basic, C. Kersten, W. Kiefer, J. Bodem, E. Hildt, M. Windbergs, U. A. Hellmich, T. Schirmeister, J. Med. Chem. 2019, 62, 11359-11382, doi: 10.1021/acs.jmedchem.9b01697.
  • Quantum chemical-based protocol for the rational design of covalent inhibitors; T. Schirmeister, J. Kesselring, S. Jung, T. Schneider, A. Weickert, J. Becker, W. Lee, D. Bamberger, P. Wich, U. Distler, S. Tenzer, P. Johé, U. A. Hellmich, B. Engels*, J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 8332-8335. https://doi.org/10.1021/jacs.6b03052. 

 

5. Von welchen Ihrer Interessen außerhalb der Naturwissenschaft hat Ihre wissenschaftliche Arbeit profitiert? Gibt es da etwas?

"Es ist evtl. weniger eine Interessens-, denn eine Charakter-Frage: als sehr analytischer Mensch interessiert mich bei allem, was im Detail dahintersteckt. Also ganz grundsätzlich: „was die Welt im Innersten zusammenhält“ 😊
Oder wie mein Mann sagt: „Du musst immer alles bis ins letzte Detail verstehen.“ 😊
Da ich mich auch außerhalb der Uni für alles Mögliche interessiere und als Pharmazeut sowieso sehr interdisziplinär ausgerichtet bin: der Blick und die Offenheit dafür, was andere Disziplinen beitragen können, ist sicher etwas, wovon unsere Forschung profitiert."

 

6. Wie bekommen Sie den Kopf frei, wenn ein Projekt mal stockt bzw. wann fallen Ihnen die besten Lösungsansätze für eine aktuelle Fragestellung ein?
"Den Kopf bekomme ich am besten frei, wenn ich mit meiner 1,5 Jahre alten Enkeltochter zusammen bin; das sind doch dann ganz andere Problem(chen), die dann wichtig sind. 😊
Ob mir dabei Lösungsansätze einfallen? Doch tatsächlich, einfach, weil dann die Probleme und der Kleinkram an der Uni, die zum Teil kaum Luft zum Denken lassen, in den Hintergrund treten."

 

7. Welchen Geheimtipp würden Sie gerne angehenden Wissenschaftler/innen mit auf den Weg geben?
"Na, das wichtigste ist die Passion für das Fach; und dann natürlich ein bisschen oder heutzutage evtl. sogar (leider?) ein bisschen mehr die strategische Planung des Karriereweges. Da sollte man sich Beratung bei „alten Hasen“ suchen."

 

 

Den Artikel von Tanja Schirmeister et al. finden Sie in der BIOspektrum-Ausgabe 3/21: „Proteasehemmstoffe gegen SARS-CoV - SARS-CoV-PLpro-Inhibitoren als mögliche Breitspektrum-Virostatika