BIOSS Research Area A: Membranen und Protein–Lipid Wechselwirkungen in der Signalgebung

Area A Koordinator: Prof. Winfried Römer

Die Signalübertragung über die Membranen ermöglicht zelluläre Reaktionen auf externe Stimuli, auf Bestandteile und Veränderungen der extrazellulären Matrix und vermittelt die Zell-Zell-Kommunikation innerhalb von Geweben. Das Verständnis von Membranprozessen wie Endozytose und Signaltransport ist entscheidend, um Krankheiten zu verstehen und Strategien zu entwickeln, die die Zufuhr von Medikamenten zu den Zielzellen erleichtern, und um die Spezifität und Wirksamkeit pharmakologischer Interventionen zu verbessern. BIOSS hat einen wichtigen Beitrag zur Identifizierung und Charakterisierung von Proteinen geleistet, die sich zu großen Signalkomplexen in verschiedenen zellulären Membranen, z.B. der Plasmamembran, der Mitochondrien- und der Kernmembran, in unterschiedlichen biologischen Kontexten zusammensetzen. Während bei Signalereignissen an der Membran häufig Proteine involviert sind, spielen Lipide auch eine wichtige Rolle bei Membranprozessen und der Signaltransduktion. Daher konzentriert sich BIOSS Area A auf ein besseres Verständnis der Rolle von Lipiden und deren Zusammenspiel mit Proteinen bei der Signalübertragung und Endozytose. Zusätzlich zu unserer bereits etablierten Expertise in der Nutzung und Entwicklung von Technologien wie synthetischen Membransystemen unterschiedlicher Komplexität erweitern wir unsere Membran-Toolbox um die Lipidanalyse und die rechnerische Modellierung von Membranen. Darüber hinaus entwickelt BIOSS Area A Strategien, um Lipidstrukturen wie Nanodomänen für die Wirkstoffapplikation oder die Tumorerkennung durch maßgeschneiderte bispezifische Werkzeuge gezielt zu beeinflussen, was in enger Zusammenarbeit mit den Forschern des BIOSS Bereichs C erfolgt.