Er entdeckte die Cyclotid-Familie zirkulärer Proteine und charakterisierte zahlreiche Tiergifte, darunter Gifte von Kegelschnecken. Cyclotide entdeckte er, als er die Wirkstoffe von Oldenlandia affinis untersuchte, die afrikanische Frauen als Tee zur Geburtshilfe nutzen. Neben der kreisförmigen Struktur sind sie durch Disulfid-Brücken stabilisiert (darunter ein Cystin-Knoten). Sie dienen den Pflanzen als natürliche, sehr stabile Insektizide. Er entdeckte und charakterisierte daraufhin auch weitere zirkuläre Proteine und Peptide von Bakterien, Tieren und Pflanzen (wie Theta-Defensine und das Lasso-förmige Peptid Microcin J25 aus Bakterien). Er entwickelte auch künstlich zyklisierte Peptide, darunter eines, das oral aktiv ist und rund hundertmal wirkungsvoller als die bis dato besten klinisch verwendeten Mittel gegen neuropathische Schmerzen.
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