Molekulare und funktionale Charakterisierung der selektiven Autophagie

Autophagosomen, grün angefärbt

Autophagie sichtbar machen: Mittels Fluoreszenzmikroskopie können die Recyclinganlagen der Autophagie näher untersucht werden. Hier sind die sogenannten Autophagosomen, kleine Membranvesikel, die das abzubauende zelluläre Material wie z.B. verklumpte Proteine enthalten, grün angefärbt worden. (Bild: Dr. Heide Genau, Frankfurt am Main)

Sie findet in jedem Menschen statt und ist lebensnotwendig: die Autophagie (“Selbstfressen“). Dabei handelt es sich um einen Abbauprozess, mit dem Zellen schädliche oder überflüssige Bestandteile gezielt entsorgen können, z. B. verklumpte Proteine oder eingedrungene Mikroorganismen. Gleichzeitig trägt sie zur regelmäßigen Zellerneuerung und zu einer ausgewogenen Versorgung bei, denn die gewonnenen Rohstoffe können direkt wiederverwertet werden.

Darüber hinaus ist die Autophagie ein Schutzmechanismus, der bei vielen schweren Krankheiten gestört abläuft. So können Fehler in diesem System z. B. die Entstehung von Krebs, Morbus Parkinson, Infektionskrankheiten und Entzündungsreaktionen befördern. Um hier therapeutisch eingreifen zu können, ist jedoch eine genaue Kenntnis der zugrundeliegenden regulatorischen Mechanismen unabdingbar.

Diesem komplexen Zusammenspiel von Zellerneuerung und zellulärer Qualitätskontrolle sind die Wissenschaftler des Sonderforschungsbereiches 1177 auf der Spur. Das interdisziplinäre Team aus Biochemikern, Zellbiologen, Strukturbiologen und Medizinern möchte die Autophagie auf molekularer und zellulärer Ebene besser verstehen. Das langfristige Ziel: Die Auswirkung von Fehlern im System zu verstehen und Angriffspunkte für neue, gezielt wirkende Medikamente zu finden.

Der SFB zur selektiven Autophagie ist eine Kooperation der Goethe-Universität Frankfurt und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, gemeinsam mit dem Frankfurter Georg-Speyer-Haus und dem Institut für Molekulare Biologie gGmbH in Mainz. Es ist deutschlandweit das erste großangelegte Verbundprojekt zu diesem Thema. Den Forschern aus Frankfurt und Mainz erlaubt es, sich durch diese Schwerpunktbildung in einem international sehr kompetitiven Feld zu positionieren.

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