Das FK506 bindende Protein FKBP51 spielt eine Rolle bei psychischen Erkrankungen wie zum Beispiel Depression und Angststörung. Zudem wird FKBP51 auch bei metabolischen Erkrankungen wie Fettleibigkeit und Diabetes sowie im Kontext von Krebserkrankungen und chronischem Schmerz beschrieben. Jedoch sind die zugrunde liegenden zellulären Funktionen und biologischen Mechanismen kaum bekannt. Die FKBP-Familie umfasst eine Vielzahl von Mitgliedern mit großen strukturellen Ähnlichkeiten, wodurch die Entwicklung von maßgeschneiderten Liganden zu einer Herausforderung wird. Dennoch ist FKBP51 ein interessantes Zielprotein für die Wirkstoffforschung. Zwei Leitstrukturen, SAFit1 und SAFit2, die eine hohe Selektivität für FKBP51 im Vergleich zu dem biologischen Gegenspieler FKBP52 aufweisen, wurden von der Arbeitsgruppe von Herrn Professor Felix Hausch entwickelt. Beide Substanzen interagieren mit der Bindungstasche innerhalb der FK1 Domäne von FKBP51. Die Charakterisierung des FKBP51 Proteininteraktionsnetzwerks ist ein Ansatz zur Untersuchung der biologischen Funktionen von FKBP51. Zudem können anhand von Proteininteraktionspartnern Rückschlüsse auf die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen und Signaltransduktionswege gezogen werden. Während der Doktorarbeit wurde eine FKBP51FK1 Affinitätsmatrix zur Anreicherung von möglichen Proteinbindungspartnern, die mit der FK1 Domäne interagieren, entwickelt. Dabei wurde das Herstellungsverfahren für die Affinitätsmatrix optimiert. Zur Charakterisierung der FKBP51FK1 Affinitätsmatrix wurde ein fluoreszenzbasierter Bindungsassay entwickelt. Hierbei wurde die Integrität der Bindungstasche durch die Bindung und kompetitive Elution eines mit Fluorescein markierten FKBP Liganden gezeigt. Zur Anreicherung von potentiellen FKBP51 Interaktionspartnern aus Zelllysaten, die mit der Bindungstasche der FK1 Domäne wechselwirken, wurden Pull-Down Assays mit FKBP51 als „Köder“ entwickelt. Die Proteinanreicherung wurde mittels „Peptidmassenfingerprinting“ in Kooperation mit SINTEF Industry in Trondheim untersucht. Zudem wurden neu entwickelte FKBP Liganden mittels Fluoreszenzpolarisationsassay charakterisiert. Hierbei wurden hoch affine FKBP Liganden mit Dissoziationskonstanten im pikomolaren Bereich identifiziert. Weiterhin wurde eine makrozyklische chemische Substanz mit Selektivität für FKBP51 im Vergleich zu FKBP12 identifiziert.