Entschlüsselung der Funktion/Dysfunktion von Motorproteinen mittels Einzelmolekül-Biophysik.

 

 

Forschungsschwerpunkte

Zytoskelettmotoren sind ATP-abhängige krafterzeugende biologische Maschinen, die verschiedene Aufgaben ausführen, wie z.B. intrazellulären Frachttransport, Muskelkontraktion, Zellteilung und Bewegung ganzer Zellen.

Das nicht-prozessive Myosin-II-Motorprotein ist verantwortlich für die Kontraktion von Skelettmuskelfasern und Herzmuskelzellen, während prozessive aktinbasierte Motorproteine, wie das Myosin V, am intrazellulären Transport beteiligt sind. Das Hauptziel unserer Forschung ist es, ein detailliertes Verständnis der Mechanismen zu gewinnen, mit denen verschiedene Motoren unterschiedliche Rollen erfüllen.

Funktionsstörungen von Motorproteinen haben entscheidende Einflüsse in nahezu allen Aspekten der zellulären Physiologie und sind eng mit verschiedenen Myopathien verbunden, unter anderem mit der Herzerkrankung der familiären Kardiomyopathie (FHC), von der 1 von 200 Personen weltweit betroffen ist. Klinische Phänotypen weisen eine hohe Variabilität auf, die von asymptomatisch über schnell fortschreitendes Herzversagen bis hin zu plötzlichem Herztod bei jungen Menschen und Leistungssportlern reicht.

Wir wollen ein umfassendes Verständnis der primären funktionellen Veränderung des kardialen β-Myosins als Folge von Punktmutationen erlangen. Die Dysfunktion von Motorproteinen führt zu einer Desorganisation des Myokards, die zur Hypertrophie des linken Ventrikels beiträgt.

Unsere experimentellen Ansätze umfassen biophysikalische Einzelmoleküluntersuchungen, wie Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy (TIRFM), Zero-Mode-Lichtwellenleiter und optische Fallen, um präzise kinetische und mechanische Einblicke in Motorproteine ​​zu erhalten.

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Förderung

  • German Research Foundation (DFG)
  • Hochschulinterne Förderung (HilF, MHH)
  • Fritz Thyssen Foundation

Labor Mitarbeiter