Peter Fristrup

Fødested, gymnasium og bopælskommune

Aalborg, Støvring Gymnasium og bopælskommune Lyngby-Tårbæk

Fagområde

Mit fagområde er ”computational chemistry/biology”, hvilket dækker over anvendelse af computere til beskrivelse af kemiske og biologiske processer.

Forskningsprojekt

Forståelse af biologiske processer på nano-skala åbner nye muligheder for design af lægemidler.

Kort beskrivelse af projektet

Hovedformålet med mit projekt er at udarbejde en computer-baseret model, der kan beskrive, hvordan kroppens altmuligmænd, enzymerne, fungerer. Med en sådan model kan de biokemiske processer beskrives helt ned til det enkelte atom, og dermed forhåbentlig forklare, hvordan enzymerne kan klare deres krævende arbejde så godt. Når man sammenligner effektiviteten af enzymerne med vore dages syntesekemi, er naturen stadig langt foran på mange områder. Derfor er det i høj grad fordelagtigt at være i stand til at designe nye kunstige enzymer på baggrund af de principper, som er benyttet i den naturlige evolution gennem mange millioner år. Dette kan i princippet gøres ved brug af en ”trial-and-error” tilgang, men i praksis er det nødvendigt med en effektiv computer-baseret model for at have en chance. Udover design af nye enzymer kan den computer-baserede model også benyttes til at give en dybere indsigt i de naturligt forekommende biokemiske processer. Her vil modellen kunne give inspiration til nye lægemidler, som derefter vil kunne målrettes mere præcist mod den ønskede receptor på baggrund af viden fra computersimuleringer.

De forskningsmæssige udfordringer og perspektiver

Dette projekt ligger på grænsefladen mellem kemi, biologi og fysik, og kræver derfor en indgående forståelse af alle tre fagområder. Selv de mest avancerede computere kan kun håndtere i størrelsesordenen 20 atomer, hvis de allermest komplicerede matematiske modeller benyttes. Det er derfor bydende nødvendigt at effektivisere og simplificere disse modeller for at kunne beskrive enzymer med flere tusinde atomer - vel at mærke uden at miste nøjagtigheden!

Hvad er de langsigtede perspektiver?

Allerede i dag kan en stor del af de målinger, som foretages med eksperimentelle metoder faktisk også bestemmes ved computersimulering. Oftest er det dog stadig nemmest at måle frem for at beregne gennem computersimuleringer, men i takt med computerens udvikling forskydes denne grænse hele tiden. I fremtiden vil vi derfor se, at de fleste kemikere og biologer benytter computeren som et arbejdsredskab på lige fod med for eksempel røntgenapparatur og lignende.

Hvordan forholder projektet sig til områdets internationale udvikling?

Den beregningsmæssige model, vi benytter, ser på nuværende tidspunkt meget lovende ud. Den er i stand til at reproducere resultater fra beregninger, der er ca. 1000 gange langsommere, når vi kigger på små modelsystemer. Det virkeligt spændende bliver derfor at se, om den kan gøre det ligeså godt, når vi begynder at kigge på de store enzymer med flere tusinde atomer. Her kender vi naturligvis ikke resultaterne med de mest præcise metoder, da disse simuleringer er umulige at gennemføre, og vi må derfor i stedet sammenligne med eksperimentelle data.

Hvordan opstod din interesse for netop dette forskningsfelt?

Under mit eksamensprojekt stiftede jeg for første gang bekendtskab med molekyl-modellering under vejledning af Per-Ola Norrby på DTU. Dengang lavede jeg først de kemiske forsøg i praksis, så jeg havde noget at sammenligne resultaterne fra molekyl-modelleringen med. I mit ph.d.-projekt fortsatte jeg udforskningen af nye reaktioner, og oftest blev der også her benyttet en kombination af eksperimenter og modellering. Det er meget vigtigt, at resultaterne fra molekyl-modellering hele tiden holdes op imod de eksperimentelle resultater. Denne kombination kan give en unik indsigt i reaktionen, der undersøges, og derudover kan man også fange unøjagtigheder eller overdrevne simplifikationer i den matematiske model. Efter min ph.d. har jeg fokuseret på at udføre molekyl-modelleringen, men jeg har heldigvis været i stand til at holde kontakten til grupper, der laver eksperimentel kemi, og kan på den måde fortsat få input fra både eksperimenter og teoretiske modeller.

Hvilke muligheder giver pengene fra Ung Eliteforskerprisen dig?

Mit forskningsprojekt involverer samarbejdspartnere på California Institute of Technology (USA) og Penn State University (USA), som pengene fra Ung EliteForsker-prisen nu giver mulighed for at besøge. Derudover er det et ”must” at komme ud i verden og præsentere forskningsresultaterne for kollegerne til nogle af de store konferencer. Prisen vil desuden give mig mulighed for at invitere mine kommende studerende til nogle af disse konferencer, hvilket altid er en både lærerig og inspirerende oplevelse.

Lidt om mennesket bag forskeren

Privat er jeg gift med Charlotte Juel Fristrup og bor i Lyngby. Charlotte er i gang med et ph.d.-studium ved DTU i polymerkemi. I fritiden spiller jeg volleyball i 1. division for Polyteknisk Volleyball Club, der er hjemmehørende på DTU. Den 7. oktober 2008 fik Charlotte og jeg en datter ved navn Xenia, og det var en fantastisk oplevelse! Jeg havde heldigvis fået lov til at afholde en del af min postdoc. i USA herhjemme, så jeg kunne opleve fødslen. I februar måned 2009 skal vi alle tre bo i Los Angeles, mens jeg færdiggør mit postdoc-ophold for så at starte på KU Farma 1. marts.

Fødested, gymnasium og bopælskommune

Født i Aalborg, student fra Støvring Gymnasium og bopæl Lyngby-Taarbæk Kommune.

Forskningsrådets begrundelse for tildeling af prisen

Peter Fristrup er 31 år og modtog i 2006 sin ph.d. fra Institut for Kemi på Danmarks Tekniske Universitet. Peter Fristrups forskning fokuserer blandt andet på udviklingen af molekyl-mekanik til beskrivelse af kemiske reaktioner, hvilket har potentiale til at kunne revolutionere mange discipliner inden for både kemi og biologi. Fra Forskningsrådet for Teknologi og Produktion har Peter Fristrup i foråret 2008 modtaget støtte til et forskningsprojekt, der fokuserer på at udvikle en variant af molekyl-mekanik kaldet ReaxFF. Denne molekyl-mekanik muliggør dannelse og brydning af kemiske bindinger og dermed kemiske reaktioner i modsætning til den traditionelle molekyl-mekanik. Rådet finder Peter Fristrups hidtidige forskerkarriere lovende og det støttede forskningsprojekt meget interessant.

Yderligere oplysninger om projektet

Peter Fristrup. Telefon: 2065 0426 (mobil); e-mail:

Yderligere oplysninger om baggrunden for prisen

Formand for Forskningsrådet for Teknik og Produktion, professor Marcel A.J. Somers. Telefon: 4525 2250, e-mail:

Forskningsprojektets videnskabelige titel

Molecular Modelling of Enzymatic Reactions: A New Approach in Drug Design

Bevilling fra Forskningsrådet for Teknik og Produktion

4.127.026 kr.

Ansættelsessted

California Institute of Technology, Materials and Process Simulation Center, USA.

Forskningsprojektet udføres på

Københavns Universitet, Det Farmaceutiske Fakultet