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Beta-Faltblätter bestehen aus verlängerten Polypeptidsträngen (Beta-Strängen), die durch ein Netzwerk von Wasserstoffbrückenbindungen verbunden sind und in Proteinen weit verbreitet sind. Obwohl die Bedeutung von Beta-Sheets in den gefalteten Strukturen von Proteinen seit langem bekannt ist, wird zunehmend die Bedeutung der intermolekularen Wechselwirkungen zwischen den Beta-Sheets erkannt. Intermolekulare Wechselwirkungen zwischen den Wasserstoffbrückenbindungen der Beta-Sheets stellen eine grundlegende Form der biomolekularen Erkennung dar (wie die DNA-Basenpaarung) und sind an der quaternären Struktur von Proteinen, an Protein-Protein-Wechselwirkungen sowie an der Peptid- und Proteinaggregation beteiligt. Die Bedeutung von Beta-Faltblatt-Interaktionen in biologischen Prozessen macht sie zu potenziellen Zielen für Eingriffe bei Krankheiten wie AIDS, Krebs und Alzheimer-Krankheit. Dieser Bericht beschreibt die Verwendung chemischer Modellsysteme durch meine Forschungsgruppe zur Untersuchung der Struktur und der Wechselwirkungen von Beta-Sheets. Chemische Modellsysteme sind ein hervorragendes Mittel zur Erforschung von Beta-Sheets, da sie kleiner, einfacher und leichter zu manipulieren sind als Proteine. Synthetische chemische Modelle bieten auch die Möglichkeit, natürliche Systeme zu kontrollieren oder zu modulieren oder andere nützliche Anwendungen zu entwickeln, und können schließlich zu neuen Medikamenten für die Behandlung von Krankheiten führen. In unseren „künstlichen Betablättern“ werden molekulare Schablonen und Drehungseinheiten mit Peptiden kombiniert, um die Strukturen von parallelen und antiparallelen Betablättern nachzuahmen. Die Schablonen und Dreheinheiten bilden gefaltete, wasserstoffgebundene Strukturen mit den Peptidgruppen und helfen, die Bildung komplexer, undefinierter Aggregate zu verhindern. Schablonen, die das Wasserstoffbrückenbindungsmuster einer Kante eines Peptidbetastrangs duplizieren, während sie die andere Kante blockieren, haben sich als besonders wertvoll erwiesen, um die Bildung von Aggregaten zu verhindern und die Bildung einfacher monomerer und dimerer Strukturen zu fördern. Künstliche beta-Faltblätter mit freiliegenden wasserstoffgebundenen Kanten können gut definierte wasserstoffgebundene Dimere bilden. Die Dimerisierung erfolgt leicht in Chloroformlösungen, erfordert jedoch zusätzliche hydrophobe Wechselwirkungen, um in wässriger Lösung aufzutreten. Wechselwirkungen zwischen den Seitenketten sowie Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Hauptketten sind bei der Dimerbildung von Bedeutung. NMR-Studien an künstlichen Beta-Sheets haben die Bedeutung der Komplementarität von Wasserstoffbrückenbindungen, der Größenkomplementarität und der chiralen Komplementarität für diese Wechselwirkungen aufgezeigt. Diese Paarungspräferenzen zeigen eine Sequenzselektivität bei der molekularen Erkennung zwischen Beta-Sheets. Diese Studien verdeutlichen die Bedeutung der intermolekularen Rand-zu-Rand-Wechselwirkungen zwischen Beta-Sheets in Peptiden und Proteinen. Letztendlich können diese Modellsysteme zu neuen Möglichkeiten der Kontrolle von Beta-Sheet-Interaktionen und der Behandlung von Krankheiten führen, an denen sie beteiligt sind.