Den Molekülen bei der Arbeit zuschauen

In den 70er-Jahren haben Karplus, Levitt und Warshel die Grundlage für Computermodelle geschaffen, um chemische Prozesse zu visualisieren und gleichsam in Zeitlupe abspielen zu lassen. „Wir können jetzt zuschauen, wie Moleküle arbeiten”, fasste Warshel das Wesentliche der chemischen Computermodelle zusammen. Sie können nicht nur die Realität wiedergeben, sondern auch das Verhalten virtueller Moleküle, die noch gar nicht synthetisiert wurden, simulieren. Die Änderungen der dreidimensionalen Strukturen und der elektrischen Ladungen sind entscheidend für die Interaktionen eines Moleküls mit seiner Umgebung, also auch für die Wirkung von Arzneistoffen. Die Computer-gestützte Arzneistoffentwicklung (CADD) ist nur eines von vielen Anwendungsgebieten der chemischen Computermodelle, die die Forschungen im Labor nicht nur ergänzen, sondern auch zu einem guten Teil ersetzt haben.

Martin Karplus wurde 1930 in Wien geboren und emigrierte 1938 als Verfolgter des Nazi-Regimes in die USA, erhielt aber später seine österreichische Staatsbürgerschaft zurück. Seit 1979 hat er einen Lehrstuhl für Chemie an der Harvard University. Zudem ist er Professor an der Universität Straßburg. Er entdeckte die Karplus-Beziehung, die in der NMR-Spektroskopie organischer Verbindungen die Korrelation zwischen der vicinalen Kopplungskonstante und dem Dieder- oder Torsionswinkel beschreibt. Sie dient insbesondere dazu, die Konformationen von Proteinen zu berechnen. Karplus und Mitarbeiter publizierten die erste Moleküldynamik-Simulation eines Proteins, des Proteasehemmers Aprotinin.

Wie Karplus haben auch seine Mitpreisträger eine doppelte Staatsbürgerschaft: Der in Südafrika geborene Levitt ist Brite, und Warshel ist Israeli. Sie teilen sich das Preisgeld von 8 Millionen Schwedischen Kronen (920.000 Euro).