Proteinverbünde und Maschinerien in Zellmembranen

Design: Eric Schmitt

Design: Eric Schmitt

Proteinanordnungen und molekulare Mechanismen in Zellmembranen sind für wesentliche Lebensprozesse von zentraler Bedeutung. Sie sorgen für Zell-Homöostase, übertragen Energie, transportieren Nährstoffe und Stoffwechselprodukte, steuern die Kommunikation innerhalb und zwischen Zellen, und bedingen die Reaktion auf Krankheitserreger. Der SFB 1507 strebt ein tiefgreifendes, quantitatives Verständnis der Struktur, Dynamik und Funktion wichtiger membranassoziierter Protein-Assemblierungen, Maschinerien und Superkomplexe als Grundlage für eine mehrskalige Entschlüsselung der damit verbundenen zellulären Prozesse an. Trotz ihrer Schlüsselrolle konnten die mit Zellmembranen assoziierten Proteinverbände und -mechanismen bisher nur unzureichend untersucht werden, da die Wissenschaft bei der Erforschung ihrer komplexen Organisationsprinzipien und Funktionsmechanismen an ihre Grenzen stößt. Der SFB 1507 zielt darauf ab, diese Grenzen zu überschreiten. Die Projekte des SFB sind thematisch eng miteinander verknüpft und nutzen die vielen fortschrittlichen Methoden und neuen Techniken, die den Mitgliedern des SFB zur Verfügung stehen, voll aus. Jedes Projekt basiert auf einheitlichen Prinzipien und konzentriert sich auf zentrale Fragestellungen, um die Rolle und die modulare Organisation funktioneller, membranassoziierter Einheiten aufzuklären. Die Projekte des SFB greifen in der innovativen Nutzung integrativer in vitro- und in situ-Ansätze ineinander, die von Kryo-Elektronenmikroskopie, Röntgenkristallographie, Magnetresonanzspektroskopie und hochauflösender Lichtmikroskopie, bis hin zu nativer Massenspektrometrie, ultraschneller Spektroskopie, Optogenetik und von künstlicher Intelligenz (KI) geleiteten Molekulardynamiksimulationen und -modellierung reichen. Die engen thematischen und methodischen Verbindungen zwischen den Gruppen sowie eine direkte Interaktion versetzen diesen SFB in eine einzigartige Position, um grundlegende Prinzipien von Membranproteinanordnungen in verschiedenen Zellen und Organismen aufzuklären.