Christopher Frøhlich


Postdoc in Biochemistry and Enzyme Evolution

Stillingsbeskrivelse

Forskningsinteresser og prosjekter

Som forsker innen molekylærbiologi ligger min primære interesse i de intrikate mekanismene til antimikrobiell resistens (AMR), med et spesielt fokus på β-laktamaser. Min forskningsreise, som startet seriøst etter fullføringen av doktorgraden min, kretser rundt evolusjonen av disse enzymene og deres rolle i bakteriell resistens.

Rettede Evolusjon (directed evolution) og Enzymologi: En av mine nøkkelinteresser er rettet evolusjon, en metode som tillater studiet av enzymevolusjon i et kontrollert miljø. Denne tilnærmingen hjelper meg med å forstå hvordan subtile genetiske variasjoner kan føre til betydelige endringer i enzymaktivitet og spesifisitet, spesielt i konteksten av antibiotikaresistens. I tillegg involverer mitt arbeid innen enzymologi å dissekere de kinetiske og mekanistiske aspektene ved β-laktamaser, noe som er avgjørende for å forstå hvordan disse enzymene gir resistens mot β-laktam-antibiotika.

Strukturelle Undersøkelser (Røntgenkrystallografi): Et annet betydelig aspekt av min forskning er strukturell biologi, spesifikt bruk av røntgenkrystallografi. Denne teknikken gir et detaljert syn på molekylstrukturen til enzymer, som lar meg utforske hvordan strukturelle endringer i β-laktamaser påvirker deres funksjon og samspill med antibiotika og inhibitorer. Disse undersøkelsene er vitale for å designe effektive inhibitorer som kan motvirke antibiotikaresistens.

Nåværende og fremtidige prosjekter: Mine nåværende prosjekter inkluderer utforskningen av nye metallo-β-laktamaseinhibitorer, som er lovende i kampen mot karbapenemresistente bakterier. Videre, ved å kombinere rettet evolusjon, enzymologi og strukturelle studier, sikter jeg mot å utvikle en omfattende forståelse av disse enzymene og designe målrettede strategier for å redusere deres innvirkning.

Nåværende prosjekter inkluderer:

a. Utvikling av nye metallo-β-laktamaseinhibitorer.

b. Undersøkelse av β-laktamase-mediert resistensevolusjon.

c. Bruk av rettet evolusjon, enzymologi og strukturell analyse for å utforske enzymtilpasning i AMR.

d. Undersøkelse av avveininger i AMR-evolusjon.

 

External Funding Awards:

12/2023 Young Investigator Grant, BATTLE: Antimicrobial resistance and Biofilm evolution (HelseNord)

02/2023 Marie Curie Awardee 


  • Alexandra Kondratieva, Katarzyna Palica, Christopher Frøhlich, Rebekka Rolfsnes Hovd, Hanna-Kirsti S. Leiros, Máté Erdélyi m.fl.:
    Fluorinated captopril analogues inhibit metallo-β-lactamases and facilitate structure determination of NDM-1 binding pose
    European Journal of Medicinal Chemistry 2024 ARKIV / DOI
  • Øyvind Myrvoll Lorentzen, Anne Sofie B. Haukefer, Pål Jarle Johnsen, Christopher Frøhlich :
    The Biofilm Lifestyle Shapes the Evolution of β-Lactamases
    Genome Biology and Evolution (GBE) 2024 DOI
  • Christopher Frøhlich, H. Adrian Bunzel, Karol Buda, Adrian J. Mulholland, Marc W. van der Kamp, Pål Jarle Johnsen m.fl.:
    Epistasis arises from shifting the rate-limiting step during enzyme evolution of a β-lactamase
    Nature Catalysis 2024 DOI
  • Yuwen Jia, Barbara Schroeder, Yvonne Pfeifer, Christopher Frøhlich, Lihua Deng, Christoph Arkona m.fl.:
    Kinetics, Thermodynamics, and Structural Effects of Quinoline-2-Carboxylates, Zinc-Binding Inhibitors of New Delhi Metallo-β-lactamase-1 Re-sensitizing Multidrug-Resistant Bacteria for Carbapenems
    Journal of Medicinal Chemistry 2023 DOI
  • Christopher Frøhlich, John Z Chen, Sevan Gholipour, Ayse N Erdogan, Nobuhiko Tokuriki :
    Evolution of β-lactamases and enzyme promiscuity
    Protein Engineering Design & Selection 2021 ARKIV / DOI
  • Christopher Frøhlich, João Alves Gama, Klaus Harms, Viivi H. A. Hirvonen, Bjarte Aarmo Lund, Marc W. van der Kamp m.fl.:
    Cryptic β-Lactamase Evolution Is Driven by Low β-Lactam Concentrations
    mSphere 2021 ARKIV / DOI
  • Zeeshan Muhammad, Susann Skagseth, Marc Boomgaren, Sundus Akhter, Christopher Frøhlich, Aya Ismael m.fl.:
    Structural studies of triazole inhibitors with promising inhibitor effects against antibiotic resistance metallo-β-lactamases
    Bioorganic & Medicinal Chemistry 01. august 2020 ARKIV / DOI
  • Christopher Frøhlich, Vidar Sørum, Sandra Huber, Ørjan Samuelsen, Fanny Berglund, Erik Kristiansson m.fl.:
    Structural and biochemical characterization of the environmental MBLs MYO-1, ECV-1 and SHD-1
    Journal of Antimicrobial Chemotherapy 2020 ARKIV / DOI
  • Ørjan Samuelsen, Ove Alexander Høgmoen Åstrand, Christopher Frøhlich, Adam Heikal, Susann Skagseth, Trine Josefine Olsen Carlsen m.fl.:
    ZN148 Is a Modular Synthetic Metallo-beta-Lactamase Inhibitor That Reverses Carbapenem Resistance in Gram-Negative Pathogens In Vivo
    Antimicrobial Agents and Chemotherapy 2020 ARKIV / DATA / DOI
  • Christopher Frøhlich, Vidar Sørum, Ane Molden Thomassen, Pål Jarle Johnsen, Hanna-Kirsti S. Leiros, Ørjan Samuelsen :
    OXA-48-Mediated Ceftazidime-Avibactam Resistance Is Associated with Evolutionary Trade-Offs
    mSphere 2019 ARKIV / DOI
  • Anthony Prandina, Sylvie Radix, Marc Le Borgne, Lars Petter Jordheim, Zineb Bousfiha, Christopher Fröhlich m.fl.:
    Synthesis and biological evaluation of new dipicolylamine zinc chelators as metallo-β-lactamase inhibitors
    Tetrahedron 2019 ARKIV / DOI
  • Geir Kildahl-Andersen, Christian Schnaars, Anthony Prandina, Sylvie Radix, Marc Le Borgne, Lars Petter Jordheim m.fl.:
    Synthesis and biological evaluation of zinc chelating compounds as metallo-β-lactamase inhibitors
    MedChemComm 2019 DOI
  • Christian Schnaars, Geir kildahl-Andersen, Anthony Prandina, Roya Popal, Sylvie Radix, Marc Le Borgne m.fl.:
    Synthesis and preclinical evaluation of TPA-based zinc chelators as metallo-β-lactamase inhibitors
    ACS Infectious Diseases 2018 DOI
  • Christopher Frøhlich, Vidar Sørum, Nobuhiko Tokuriki, Pål Jarle Johnsen, Ørjan Samuelsen :
    Evolution of β-lactamase-mediated cefiderocol resistance
    Journal of Antimicrobial Chemotherapy 2011 ARKIV / DOI
  • Christopher Frøhlich, H. Adrian Bunzel, Karol Buda, Adrian J. Mulholland, Marc W. van der Kamp, Pål Jarle Johnsen m.fl.:
    Correction to: Epistasis arises from shifting the rate-limiting step during enzyme evolution of a β-lactamase (Nature Catalysis, (2024), 10.1038/s41929-024-01117-4)
    Nature Catalysis 2024 DOI
  • Øyvind Myrvoll Lorentzen, Christopher Fröhlich, Anne Sofie Haukefer, Sören Abel, Pål Jarle Johnsen :
    Evolution of Vibrio cholerae biofilms
    2023
  • Christopher Frøhlich, Adrian Bunzel, Karol Buda, Pål Jarle Johnsen, Nobuhiko Tokuriki :
    Divergent genetic evolution employs the same molecular mechanisms
    2023
  • Christopher Frøhlich, Hanna-Kirsti S. Leiros :
    Vi må kanskje ta antibiotika hyppigere
    11. august 2022 DATA / PROSJEKT
  • Christopher Frøhlich, Vidar Sørum, Nobuhiko Tokuriki, Ørjan Samuelsen :
    Evolution of ß-lactamase mediated cefiderocol resistance
    2022
  • Christopher Frøhlich, Adrian H. Bunzel, Marc W. Van Der Kamp, Adrian J. Mulholland, Hanna-Kirsti Schrøder Leiros, Pål Jarle Johnsen m.fl.:
    Positive epistasis drives the molecular evolution of the carbapenemase OXA-48
    2022
  • Christopher Frøhlich, Hanna-Kirsti S. Leiros, Charlotte Miton, Nobuhiko Tokuriki :
    Ceftazidime drives the evolution of the carbapenemase OXA-48
    2020
  • Christopher Frøhlich, Hanna-Kirsti S. Leiros, Pål Jarle Johnsen, Ørjan Samuelsen :
    Sub-inhibitory concentrations of ceftazidime drive evolution of the OXA-48 carbapenemase
    2019
  • Christopher Frøhlich, Pål Jarle Johnsen, Hanna-Kirsti Schrøder Leiros, Ørjan Samuelsen :
    Evolution of OXA-48 under sub-MIC conditions
    2019
  • Christopher Frøhlich, Vidar Sørum, Hanna-Kirsti S. Leiros, Pål Jarle Johnsen, Ørjan Samuelsen :
    Development of OXA-48 mediated ceftazidme-avibactam resistance is associated with an evolutionary trade-off
    2018

  • De 50 siste resultatene fra Cristin vises på siden. Se alle arbeider i Cristin her →


    Forskningsinteresser

    First and last authorships (Updated 02/2014)
    *Corresponding authorships                       †Last authorships
     
    Lorentzen, M. Øyvind; Haukefer, Anne-Sofie; Johnsen, J. Pål, Fröhlich, Christopher (2024). The Biofilm Lifestyle Shapes the Evolution of β-Lactamase. Genome Biology and Evolution. doi: 10.1093/gbe/evae030*†
     
    Fröhlich, Christopher; Bunzel, H. A.; Buda, K.; Mullholland, L. A., Van der Kamp, W. M., Johnsen, P.J.; Leiros H.-K.S ;Tokuriki, Nobuhiko (2024). Epistasis Arises from Shifting the Rate-Limiting Step during Enzyme Evolution. Nature Catalysis. doi: 10.1038/s41929-024-01117-4. https://rdcu.be/dzqjk*

    Fröhlich, Christopher; Sørum, Vidar; Tokuriki, Nobuhiko; Johnsen, P.J.; Samuelsen, Ørjan (2022). Evolution of β-lactamase mediated cefiderocol resistance. Journal of Antimicrobial Chemotherapy. doi: 10.1093/jac/dkac221*
     
    Fröhlich, Christopher; Chen, J. Z; Gholipour, Sevan; Erdogan. (2021) A. N; Tokuriki, Nobuhiko. Evolution of β-lactamases and enzyme promiscuity. Protein Eng Des Sel.;34, 10.1093/protein/gzab013
     
    Fröhlich, Christopher; Gama J.A.; Harms K.; Hirvonen V.H.A.; Lund B.A.; van der Kamp M.W.; Johnsen P.J.; Samuelsen Ø. and Leiros H.-K.S. (2021) Cryptic β-lactamase evolution is driven by low β-lactam concentrations., mSphere, doi: 10.1101/2020.12.01.404343 *
     
    Fröhlich, Christopher; Sørum, Vidar; Huber, Sandra; Samuelsen, Ørjan; Berglund, Fanny; Kristiansson, Erik; Kotsakis, Stathis D.; Marathe, Nachiket P.; Larsson, Joakim; Leiros, Hanna-Kirsti S. (2020). Structural and biochemical characterization of the environmental MBLs MYO-1, ECV-1 and SHD-1. Journal of Antimicrobial Chemotherapy. doi: doi:10.1093/jac/dkaa175.
     
    Fröhlich, Christopher; Sørum, Vidar; Thomassen, Ane Molden; Johnsen P.J.; Leiros H.-K.S.; Samuelsen, Ørjan. (2019) OXA-48-Mediated Ceftazidime-Avibactam Resistance Is Associated with Evolutionary Trade-Offs. mSphere 2019; Volum 4 (2). ISSN 2379-5042.s doi: 10.1128/mSphere.00024-19.*
     

    Undervisning

    KJE-3402 - Protein Structure

    F1301- Farmasøytisk kjemi



    CV

    09/2021– 12/2023     Postdoctoral fellow with Prof. Pål Jarle Johnsen at Department of Pharmacy in Enzyme evolution and Structural biology at UiT- The Arctic University of Norway

                                                                  
    09/2022– 09/2023     Postdoctoral fellow (50%) with Prof. Ole Andreas Økstad at Department of Pharmacy at Oslo University UiO


    08/2017 – 08/2021    Ph.D. candidate in Structural Biology and Evolution with Prof. Hanna-Kirsti Schrøder Leiros at Department of Chemistry UiT- the Arctic University of Norway  


    12/2016 – 10/2017    Lab technician with Prof. Ørjan Samuelsen in the Microbiology Department at the University Hospital Northern Norway


    09/2014 – 11/2016    M.Sc. in Analytical Chemistry at University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg (Germany)


    07/2011 – 08/2014    B.Sc. in Pharmaceutical Chemistry at the University of Applied Sciences Cologne (Germany)


    09/2009 – 11/2016    Lab technician in the QC laboratory at the vaccine production unit of MSD Animal Health (Germany)


    08/2006 – 01/2009    Apprentice (chemical lab technician) at Rottendorf GmbH (Germany)