ForschungsgruppeDepartment

Christian Hackenberger

Chemische Biologie II

[Translate to Deutsch:] Portrait

Unsere Gruppe möchte herausfinden, wie die Natur spezifische biologische Funktionen in komplexen zellulären Umgebungen erzeugt. Die Forschungsprojekte in unserem Labor kombinieren Techniken und Ansätze aus der organischen Chemie, der Biochemie und der Biophysik, wobei der Schwerpunkt auf der Entwicklung synthetischer Methoden für natürliche Proteinmodifikationen liegt.

Willkommen!

Wir sind eine junge interdisziplinäre Forschungsgruppe am FMP. Unsere Forschungsprojekte konzentrieren sich darauf, zu verstehen, wie die Natur spezifische biologische Funktionen in komplexen zellulären Umgebungen erzeugt. Forschungsprojekte in unserem Labor kombinieren Techniken und Ansätze aus der organischen Chemie, Biochemie und Biophysik mit dem Hauptaugenmerk auf der Entwicklung von Synthesemethoden für natürliche Proteinmodifikationen. Weitere Informationen finden Sie in den entsprechenden Abschnitten dieser Homepage.

Wie Protein-Modifikationen alles verändern

In der Zelle werden viele Signalwege, die normales Leben steuern und bei Krankheit gestört sind, durch Veränderungen an Proteinen reguliert. Solche Modifikationen können wie „Wechselschalter” zwischen Gesundheit und Krankheit wirken. Forschende in der Chemischen Biologie versuchen deshalb zunehmend, die Modifizierung von Proteinen in der Zelle zu kontrollieren, um die biologische Rolle solcher Modifikationen zu erforschen oder Proteine mit fluoreszierenden Gruppen zu versehen, die ihre Visualisierung ermöglichen. Wir haben uns zum Ziel gesetzt, neue chemische Verfahren zu entwickeln, mit denen sich Proteine und kleinere Moleküle sowohl in isolierter Form als auch in lebenden Zellen oder Organismen gezielt funktionalisieren, d. h. für bestimmte Aufgaben einsetzen lassen. Insbesondere wollen wir hochselektive organisch-chemische Methoden für die Biokonjugation, also der Verknüpfung von einem Protein oder einem Antikörper mit einem synthetischen Molekül, entwickeln. Damit können wir die Auswirkungen natürlich vorkommender Modifikationen auf die Funktion von Proteinen untersuchen, aber auch neue medizinische und pharmakologische Anwendungen ermöglichen, beispielsweise durch Protein- oder Antikörper-Wirkstoff-Konjugate gegen Krebs oder virale Infektionen.

 

Kontakt

Kontakt Sekretariat

Jennifer Trümpler

Sekretariat, Hackenberger Gruppe,
Sekretariat Fiedler Gruppe

Kontakt Sekretariat und Graduiertenschule

Katrin Wittig

Sekretariat, Hackenberger Gruppe,
PhD Programmkoordinator:in


Forschungsbereich

Chemische Biologie

Patente

Chemoselective Thiol-Conjugation with Alkene or Alkyne-Phosphonothiolates and -Phosphonates
C.P.R. Hackenberger, M.-A. Kasper, A. Baumann, S. Byrne, H. Leonhardt, T. Stoscheck, M. Gerlach, J. Helma-Smets, D. Schumacher WO 2019170710
Priority date: 07.03.2018

Chemoselective Thiol-Conjugation with Alkene or Alkyne-Phosponamidates
C.P.R. Hackenberger, M.-A. Kasper, D. Schumacher, M. Glanz, T. Sauer, A. Stengl, H. Leonhardt, J. Helma WO 2018041985
Priority date: 01.09.2016

Unusual substrates of tubulin tyrosine ligase
C.P.R. Hackenberger, D. Schumacher, J. Helma,H. Leonhardt WO 2017186855
Priority date: 28.04.2016

Means and Methods for the site-specific functionalization of polypeptides
H. Leonhardt, J. Helma, D. Schumacher, C.P.R. Hackenberger WO 2016066749
Priority date: 29.10.2014

Compound modified by a phosphoramidate and/or phosphonamide group and use thereof
G. del Signore, R. Serwa, I. Wilkening, R. Vallée, C.P.R. Hackenberger Appl. Nr. PCT/EP2010/052968
2009

Gruppenmitglieder

 Personen

Positionalphabetisch
  • Prof. Dr. Christian Hackenberger studierte Chemie an der Universität Freiburg, an der RWTH Aachen und an der University of Wisconsin/Madison (USA). Seit 2012 ist er Leibniz-Humboldt-Professor für Chemische Biologie an der Humboldt-Universität und Leiter der Abteilung Chemische Biologie II am FMP. Er ist Gründer der Tubulis GmbH, einem Unternehmen, das neue, besser verträgliche Therapeutika gegen Krebs entwickelt.

  • Katta wurde in West-Berlin in eine Ur-Berliner Familie hineingeboren. Nach einer Berufsausbildung in einer großen Anwaltskanzlei hielt sie ein Jura-Studium für eine gute Idee. Leider war es das nicht... Auch ein Wechsel zur Archäologie war nicht viel besser, also gab sie das Studieren auf und schlug andere Wege ein. Sie arbeitet seit 2008 für Christian und wechselte 2013 mit ihm von der FU Berlin zum FMP. Katta hat nur eine halbe Stelle, weil sie sonst nicht genug Zeit für all ihre anderen Interessen hätte. Neben ihren Hobbies Nähen, Pfadfinder und Softball engagiert sie sich für die Belange von Menschen mit Down-Syndrom, weil ihre Tochter davon betroffen ist.

  • Jenny wuchs im „chemischsten“ Teil Deutschlands in der Nähe der Leuna- und Buna-Werke auf. Sie beschloss jedoch, zunächst Tierzüchterin zu werden. Nachdem sie einige Jahre in einem irischen Unternehmen gearbeitet hatte, ging sie zurück zur Schule, um zweisprachige Sekretärin zu werden. Während sie in der Geschäftsführung eines Beratungsunternehmens in Berlin tätig war, nahm sie sich drei Abende pro Woche Zeit und schloss ihr Studium der Betriebswirtschaftslehre (B.A.) ab. Nachdem sie ihr Interesse für die Wissenschaft entdeckt hatte, wechselte sie ins International Office der Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde, um Auslandsstudierende und internationale Studierende zu unterstützen. In den Arbeitsgruppen von Dorothea Fiedler und Christian Hackenberger kümmert sie sich um die administrativen Belange. Schokolade ist für sie lebenswichtig, sie hat immer ein oder zwei Tafeln in ihrem Schreibtisch.

  • Aufgewachsen im schönen Land Brandenburg machte Kristin nach dem Abitur eine Ausbildung zur medizinisch-technischen Laborassistentin in Schwerin. Danach arbeitete sie mehrere Jahre in einem medizinisch-diagnostischen Labor inmitten der sehr quirligen Metropole Berlin.

    Der Wunsch sich weiter zu entwickeln, neue Herausforderungen zu haben, sich Wissen und neue Techniken anzueignen, führte sie danach in die Forschung und schließlich ans FMP. Endlich raus aus der Großstadt und zurück in die ruhige Heimat. Denn wenn man zur Arbeit nicht in die City muss, kann man auch wieder ins Brandenburger Land ziehen.

    Seit Ende 2014 sorgt sie nun in der Gruppe von Christian Hackenberger als technische Assistentin für unser biochemisches Labor: Sie steht jedem, der will, mit praktischem Rat oder mit Tat zur Seite. Sie „füttert“ unsere Zellkultur, unsere Schränke und Regale und so manche daten- und proteinhungrigen Kollegen. Sie pipettiert,  mutiert, exprimiert, optimiert und explodiert… Upsi! ;-) Letzteres nur in Ausnahmefällen… und eben weil im Forschungslabor nicht immer alles nach Plan läuft. Aber sonst wäre es ja auch langweilig!“

  • Beate ist geboren und aufgewachsen in Berlin, hat ein halbes Jahr australische Luft geschnuppert und dann fast zwei Jahrzehnte in der grünen und weißen Biotechnologie gearbeitet. Seit 2018 ist sie am FMP, dort gehandelt als „HPLC-Spezialistin“ und Ansprechpartnerin für viele andere technisch-organisatorische Sorgen und Nöte in der Arbeitsgruppe.

  • Ines wurde im Norden von Brandenburg geboren und wuchs in einer großen Kreisstadt im Freistaat Sachsen auf. Die Sturm- und Drangzeit (Studium) verbrachte sie in Berlin und ist hier geblieben.

    Seit 1998 versucht sie Peptide herzustellen, erst an der Charite und seit 2013 in der Core Facility am FMP. Es gelingt nicht immer, aber das liegt in den seltesten Fällen an ihr (eigentlich nie).

    Um dem Laboralltag zu entfliehen, fährt sie gern Motorrad (der frischen Luft wegen) und widmet sich ihrem Schrebergarten (gegen die Laborblässe).

    Wenn dann noch Zeit ist, geht sie gerne zum Bowlen.

  • Bingjia Yan erhielt seinen B.S. Abschluss am Beijing Institute of Petrochemical Technology (China) im Jahr 2011. Nach seiner Promotion an der University of Southampton (UK) im Jahr 2016 unter der Leitung von Prof. Martin Grossel und Prof. Simon Coles kehrte er nach China zurück und forschte als Postdoktorand im Labor von Prof. Lei Liu im Department of Chemistry der Tsinghua University (China). Dann zog er nach Berlin und arbeitet bis heute in der Gruppe von Prof. Christian Hackenberger am FMP. Er interessiert sich für die chemische Proteinsynthese und ihre Anwendung in biomedizinischen Studien.

  • Vince stammt ursprünglich aus den sonnigen Philippinen und promovierte an der Kyoto University, Japan, bei Prof. Shiroh Futaki, finanziert durch das MEXT-Stipendium. Er arbeitete an einer peptidbasierten Strategie, die Makropinozytose-Induktion und Endosomenfreisetzung für die intrazelluläre Abgabe von Biomakromolekülen kombiniert. Vince wollte mehr Chemie lernen und zog als Postdoc in die Hackenberger-Gruppe ans andere Ende der Welt. Er führt Mikroskopietechniken durch, um die zellulären Eintrittsmechanismen zu untersuchen und die Wirksamkeit von zellpenetrierenden Peptiden (CPP) und CPP-Additiven zu optimieren. Abseits des Labors mag er es asiatische Gerichte zu kochen, Drinks und Pub-Quiz.

  • Mark studierte Biopharmazeutische Wissenschaften (BSc) und Chemie (MSc) an der Universität Leiden, wo er an Totalsynthesen (Prof. Dr. Gijs van der Marel, Prof. Dr. Jeroen Codée) und aktivitätsbasierter Proteinprofilierung (Prof. Dr. Hans Aerts) arbeitete. Während seiner Promotion bei Dr. Sander van Kasteren und Prof. Dr. Herman Overkleeft an der Universität Leiden arbeitete er an der trans-Cycloocten/Tetrazin-„Click-to-Release“-Bioorthogonalchemie, insbesondere im Hinblick auf die Entwicklung neuer Synthesestrategien und Anwendungen dieser Methode im Bereich Chemische Immunologie. Mark zog 2021 nach Berlin, wo er als Postdoktorand in der Gruppe von Christian Hackenberger am FMP ortsspezifische Proteinmodifikationschemie entwickelt und neue grundlegende Konzepte von Antikörper-Wirkstoff-Konjugaten (ADCs) erforscht..

  • Jacobo begann seine wissenschaftliche Karriere mit seiner Abschlussarbeit unter der Leitung von Professor Eugenio Uriarte (Institut für Pharmazeutische Chemie, Fakultät für Pharmazie). In dieser ersten Stufe wurde die Synthese von Cumarinderivaten mit Interesse an neurodegenerativen Erkrankungen wie Parkinson und Alzheimer adressiert. Später studierte er den Master in Chemical Research, wo er die Masterarbeit unter der Betreuung der Professoren Miguel Vázquez und Eugenio Vázquez (CIQUS) im Bereich Biologische Chemie erstellte. Diese Arbeit basiert auf der Gewinnung von enantiomerenreinen Peptidhelicaten, die kleinere DNA-Strukturen erkennen, sogenannte Drei-Wege-Junction-DNA. Diese Arbeit war der Ausgangspunkt für die Projekte, die im Nachhinein während seiner Doktorarbeit durchgeführt wurden, die in derselben Forschungsgruppe erstellt wurde und eine kontinuierliche Linie verfolgte, die sich auf die Synthese von Metallopeptiden mit der Fähigkeit zur Erkennung dieser nicht-kanonischen DNA konzentrierte Strukturen. Während der Promotionszeit verbrachte er 4 Monate in der Gruppe von Prof. Thorfinnur Gunnlaugsson (Trinity College of Dublin). Während dieser Zeit wurde ein Projekt entwickelt, das auf der Gewinnung von Rotaxanen mit phosphoreszierenden Eigenschaften basiert.

  • Leander hat einen MChem in Chemie von der University of Southampton und absolvierte während seines Studiums ein Master-Forschungspraktikum an der University of Toronto in der Gruppe von Andrew Wooley, wo er an photoschaltbaren Affinitätsproteinen arbeitete. Anschließend wechselte er an die University of Cambridge, um dort über die Entwicklung nanostrukturierter Photokatalysatoren aus Riboflavin (Vitamin B2) zu promovieren.

  • Sebastián stammt aus einem der vielfältigsten Länder der Welt, Kolumbien, und liebt daher die Natur und das Meer. Deshalb sind seine wissenschaftlichen Interessen mit Naturstoffsynthese, Biochemie, chemischer Biologie und Biokatalyse verknüpft. Er ist weit und breit durch Lateinamerika gereist und liebt typisch mexikanisches Essen. Zu seinen Forschungszielen gehört es, Professor an einer öffentlichen Universität in seinem Land zu werden, da er fest davon überzeugt ist, dass durch Bildung wirklich dauerhafte Veränderungen in der Gesellschaft bewirkt werden können. In seiner Freizeit radelt er gerne durch neue Straßen Berlins und hört, spielt und tanzt zu cooler Musik.

  • Don ist in Kiel, einer wunderschönen Stadt in Norddeutschland, geboren und aufgewachsen. 2013 entschied er sich für ein Chemiestudium an der Humboldt-Universität zu Berlin. Seine Bachelorarbeit verfasste er in der Gruppe von Oliver Seitz, wo er an der Synthese eines Inhibitors für LOX-1 arbeitete, einem Rezeptor, der eine entscheidende Rolle in der Pathogenese der Atherosklerose spielt. Anschließend absolvierte er während seines Masterstudiums ein Forschungspraktikum und anschließend seine Masterarbeit in der Gruppe Hackenberger, beides über die Synthese fluoreszierender Strukturen. 2019 begann er als Doktorand in dieser Gruppe und konzentrierte sich auf Cycloadditionen mit ungesättigten Phosphoniten und C(sp2)-Elektrophilen.

  • Jacob machte 2013 sein Abitur am John-Lennon-Gymnasium in Berlin. Er schrieb sich für den Bachelorstudiengang Chemie und Biochemie an der LMU in München ein und schloss seinen Bachelor mit einer Arbeit über E3-Ligasen von β1-Integrinen im Labor Fässler am MPI für Biochemie ab. 2016 schrieb er sich für den Masterstudiengang Biochemie an der LMU ein und wählte organische Chemie als zweites Hauptfach und schloss seinen Master mit einer Arbeit über das Uncaging von Prodrugs auf der Zelloberfläche mit künstlichen Metalloenzymen im Gademann-Labor der UZH ab. Er begann seine Promotion im Hackenberger Labor im Jahr 2019 und arbeitet an der Zerlegung und Manipulation der Sialinsäure-Biosynthese.

  • Chris wuchs in der Kleinstadt Pasching in Oberösterreich auf, die für den Sieg über Werder Bremen im UEFA Intertoto Cup 2003 „berühmt“ ist. Doch anstatt eine Fußballkarriere zu starten, entschied sich Chris für ein Chemiestudium an der Universität Wien. Nach Abschluss seiner Bachelorarbeit in Radiochemie verlagerte er seinen Schwerpunkt in Richtung Chemische Biologie. Für seine Masterarbeit trat Chris der Gruppe von Karl Mechtler am Institut für Molekulare Pathologie bei, wo er an massenspektrometriebasierter Proteomik arbeitete. Um seinen Horizont weiter zu erweitern, zog er schließlich nach Berlin und schloss sich den Hackenbees für seine Promotion an, wo er seine Leidenschaft für chemische Proteomik und Phosphorchemie kombiniert.

  • Eleftheria wuchs in Griechenland auf, wo sie ihren B.Sc. in Chemie abschloss. Danach hatte sie wirklich genug von Sonne und Meer und zog nach Deutschland, wo sie ihren Master in Molekularwissenschaften an der FAU in Erlangen machte. Während dieser Zeit entwickelte Elef großes Interesse an chemischer Biologie (abgesehen von bayerischem Bier!), sodass sie sich für ihre Masterarbeit den Hackenbees anschloss. Sie wusste nicht, dass sie dort einige Jahre bleiben würde, um chemische Sonden für die Untersuchung funktioneller Proteinphosphatasen zu entwickeln. In ihrer Freizeit trifft sich Elef gerne mit Freunden, tanzt (auch wenn sie alleine in ihrem Zimmer ist) und recherchiert, wie sie ihre eigene Modekollektion herstellen könnte!

  • Luise wurde im schönen Hamburg geboren. Sie studierte Biochemie an der Freien Universität Berlin. Nach der Auseinandersetzung mit dem Gebiet der Toxikologie während ihrer Bachelorarbeit, wo sie die Wirkung von Pyrrolizidinalkaloiden auf Leberzellen untersuchte, und einem kurzen Aufenthalt im Tissue Engineering, wo sie an der Herstellung künstlicher Blutgefäße arbeitete, besuchte sie die Hackenberger Gruppe für ein Forschungspraktikum. Dort lernte sie zum ersten Mal chemische Biologie und insbesondere zellpenetrierende Peptide kennen und arbeitete an diesem Thema für ihre Masterarbeit weiter. Sie blieb im Hackenberger-Labor, um die Möglichkeit zu nutzen, CPPs und CPP-vermittelte Lieferung von Proteinfracht weiter zu optimieren.

  • Marc wuchs in einem bayerischen Vorort von München auf und absolvierte sein Studium der Pharmazie an der LMU in Großhadern. Während seines Studiums begann er, sich im Labor von Dr. Oliver Thorn-Seshold für die organische Synthese zu interessieren, indem er kovalente photoschaltbare Mikrotubuli-Disruptoren synthetisierte und für In-vivo-Studien an Mäusen aufskalierte. Nach Abschluss seines Staatsexamens trat er in das Labor von David Spring in Cambridge, UK, ein. Dort begann er mit der Synthese unnatürlicher Aminosäuren für den Einbau von gehefteten Peptiden. Derzeit arbeitet er an einem System zur Induktion der Spaltung von auf Phosphonamidaten basierenden Biokonjugaten. In seiner Freizeit taucht Marc gerne ins Berliner Nachtleben ein, schaut sich neue Kunstgalerien an oder frischt seine Garderobe auf Flohmärkten auf.

  • Sarah ist in Flensburg aufgewachsen und hat an der Humboldt-Universität zu Berlin Chemie studiert. Sie kam im Sommer 2020 für ein Forschungspraktikum zum Hackenberger Lab. Nachdem sie ihren Aufenthalt genossen hatte, beschloss sie, für ihre Masterarbeit und Promotion hier zu bleiben. Derzeit konzentriert sie sich auf die Synthese von elektrophilen und zelloberflächenreaktiven Peptiden und deren Anwendung als Additive bei der zellulären Abgabe von Proteinen. In ihrer Freizeit fährt sie gerne Rad und läuft.

  • Judith wuchs im schönen Mainz am Rhein auf, bevor sie ihre wissenschaftliche Karriere in Ostdeutschland fortsetzte: Sie absolvierte ihren Bachelor an der TU Dresden mit einer Arbeit an Peptid-Wirkstoff-Konjugaten in der Gruppe von Carsten Werner und zog für ihren M.Sc. Studium an der Humboldt-Universität. Während eines Forschungsprojekts in der Ralser Lab/MS Core Facility der Charité erforschte sie Möglichkeiten von MS-basierten Assays für klinische Diagnosen. Nach ihrem Abschluss entschied sie sich, im Hackenberger Lab zu bleiben, wo sie auch ihre Masterarbeit anfertigte. Hier entwirft sie zelldurchlässige Konjugate für die lichtinduzierte Proteinmarkierung und untersucht die endogene Cystein-Phosphorylierung.

  • Nachdem ich die ersten 18 Jahre meines Lebens in Dresden verbracht habe, begann ich das Studium der Biotechnischen Chemie an der TU Ilmenau. Im Master „Chemischer Biologie“ in Jena habe ich mich auf die Herstellung und Nutzung chemischer Werkzeuge in biologischen Systemen spezialisiert. In der Abschlussarbeit untersuchte ich den Mechanismus eines Naturstoffbiosyntheseschrittes im Labor von Christian Hertweck am HKI Jena. Im Mai 2022 bin ich nach Berlin gezogen um als PhD-Kandidat im Labor von Prof. Hackenberger zu forschen. In meinem Projekt beschäftige ich mich damit, Peptid-Elektrophile mittels zellpenetrierender Peptide intrazellulär verfügbar zu machen. Außerhalb des Labors bin ich sportlich aktiv, koche gern und entdecke mit großer Freude die Vielseitigkeit Berlins.

Stellenangebote

Interested in an exciting interdisciplinary research project at the interface of organic chemistry, biochemistry and biophysics? For applications to internships, master theses, postdoctoral or PhD positions please contact Prof. Hackenberger (hackenbe(at)fmp-berlin.de) directly. Applicants should have a strong background in synthetic organic chemistry and/or biochemistry. Please send your application including a CV, a letter of motivation, a summery of your previous research experience and at least two letters of recommendation.

Drittmittelförderung

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
SFB 1449 - DYNAMIC HYDROGELS AT BIOINTERFACES
GRK 2473 - SynPepBio

German Federal Ministry of Science (BMBF)
16GW0357K Konjugation und ADC-Synthese

Leibniz Association
SAW T18/2017 - Cystein antibody-drug-bioconjugation
SAW T85/2020 - Selective depletion of plasma cells secreting pathogenic autoantibodies in chronic autoimmune diseases

German-Israeli Foundation (GIF)
Synthesis of Cell-permeable Ubiuitin Chains for Fundtional Studies in Living Cells

SprinD
Challenge "Neue Antivirale Mittel"