Preisträger Michael Schauperl


Karl Schlögl-Preis 2018


Michael Schauperl wird für seine Dissertation Enthalpic and Entropic Contributions to Biomolecular Recognition ausgezeichnet.

Die Fähigkeit eines Biomoleküls, bestimmte chemische Stoffe von anderen zu unterscheiden, nennt man biomolekulare Erkennung. Komplexe Prozesse in der Natur, wie z. B. die Wirkung von Medikamenten, die Entwicklung von Zellen, oder auch gefrierbeschleunigende Eigenschaften von Stoffen, funktionieren durch dieses Prinzip. Biomolekulare Erkennung grundlegend zu verstehen ist daher entscheidend, um die auf ihr beruhenden Prozesse begreifen zu können.

Wasser - vor allem das Verdrängen von Wassermolekülen - kann eine der Hauptantriebskräfte für biomolekulare Erkennung sein. Die Rolle, die Wasser in vielen biologischen Prozessen spielt, ist allerdings noch nicht vollständig geklärt. Einerseits kann Wasser dazu beitragen, energetisch günstige Wechselwirkungen zu überbrücken und damit zum enthalpischen Teil einer Bindung beitragen. Andererseits kann auch das Verdrängen von energetisch ungünstigen Wassermolekülen zu günstigen Bindungsbeiträgen führen (Entropieeffekt).

Um die Rolle von Wasser in der biomolekularen Erkennung genauer zu untersuchen, setzte Michael Schauperl physikbasierte Methoden der theoretischen Chemie ein, mit denen die thermodynamischen Beiträge von Wassermolekülen charakterisiert wurden. In seiner Dissertation wurden diese Methoden genutzt, um die Bindung von kleinen Medikamentenbausteinen zu erklären, sowie die Hydrophobizität von Aminosäuren und Proteinen zu untersuchen und ihre Auswirkungen auf biologischen Eigenschaften zu erforschen. Darüber hinaus wurden eisbindende Proteine untersucht. Diese können den Gefrierpunkt von Wasser verändern und somit Wasser schneller gefrieren lassen. Im Sommer 2018 hat das Tiroler Landesverwaltungsgericht den Einsatz eines solchen gefrierbeschleunigenden Proteins namens „SnowMax“ für die künstliche Schneeerzeugung genehmigt; die Tiroler Landespolitik diskutiert derzeit über ein Verbot. Diese Unsicherheit im Umgang mit Schneezusätzen wurzelt vor allem im mangelndem Verständnis der Wirkung solcher Proteine. In der Arbeit von Michael Schauperl wurde der Erkennungsmechanismus dieser Proteinfamilie untersucht, wodurch eine detailliertere Erklärung ihrer Wirkungsweise vorgeschlagen werden könnte.

Der Preisträger


Michael Schauperl hat 2013 das Masterstudium Chemie an der Universität Innsbruck und am University College London absolviert. An der Universität Innsbruck promovierte er 2017 im Fach Chemie; im selben Jahr wurde Michael Schauperl ein Erwin Schrödinger-Stipendium des FWF zuerkannt. Seit 2018 hat Michael Schauperl eine Post-doc-Stelle an der University of California, San Diego im Rahmen des Forschungsprojekts „An Efficient, Polarizable Charge Model for Molecular Simulations“.