Logistiker in biologischen Zellen
Neue DFG-Forschergruppe unter HHU-Beteiligung
23.01.2017 – Bei vielen Krankheiten bilden Transportvorgänge in Zellen hinein und aus ihnen heraus einen wichtigen Ansatzpunkt für die Entwicklung neuer Therapien. Bei diesen Transportvorgängen spielen bestimmte Proteine – Ionenkanäle und Ionentransporter – entscheidende Rollen. Die neue, von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte Forschergruppe FOR 2518 wird die Struktur und Dynamik dieser Proteine untersuchen. An dieser von der Universität Jena geleiteten Forschergruppe sind auch Düsseldorfer Forscher beteiligt.
Ionenkanäle und -transporter sind in den Membranen aller lebenden Zellen vorhanden und vermitteln eine Vielzahl von Zellfunktionen. Ionenkanäle ermöglichen beispielsweise die schnelle Veränderung der Membrandurchlässigkeit für wichtige Ionen wie Natrium, Kalium oder Calcium. Dadurch generieren und verarbeiten sie elektrische Signale in verschiedenen Zellen. Ionentransporter stellen die Konzentration verschiedener Ionen innerhalb und außerhalb von Zellen ein.
Ionenkanäle und -transporter sind wichtige Ansatzpunkte für die Entwicklung neuer Medikamente. Durch die pharmakologische Beeinflussung von Transportmechanismen können beispielsweise elektrische Signale moduliert werden. Das ist besonders im Gehirn und in peripheren Nervenzellen wichtig, spielt aber auch in anderen Krankheiten eine wichtige Rolle.
In der Forschergruppe FOR 2518 „Funktionale Dynamik von Ionenkanälen und Transportern – DynIon“ wollen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus sieben Institutionen den Aufbau und die Funktionsweise von Ionenkanälen und -transportern klären. Mit dabei sind zwei Düsseldorfer bzw. Düsseldorf-Jülicher Arbeitsgruppen. Sprecher der Forschergruppe ist Prof. Dr. Klaus Benndorf von der Friedrich-Schiller-Universität Jena.
Der pharmazeutische Chemiker Prof. Dr. Holger Gohlke (Institut für Pharmazeutische und Medizinische Chemie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf) wird mit seinem Team krankheitsbeeinflussende Ionenkanäle untersuchen. Die Wissenschaftler wollen auf atomarer Ebene simulieren, wie die Anlagerung bestimmter Moleküle („Liganden“) die Ionenkanäle steuert. Der Physiologe Prof. Dr. Christoph Fahlke (Forschungszentrum Jülich, ICS4: Zelluläre Biophysik und HHU) will die Funktion von speziellen Transportmolekülen untersuchen, die bei Nervenzellen den Neurotransmitter Glutamat aus dem synaptischen Spalt entfernen. Prof. Fahlke dazu: „Es reicht nicht aus, allein die dreidimensionale Struktur der Ionenkanäle und Transporter zu verstehen. Vielmehr müssen wir wissen, wie sich diese Strukturen dynamisch verändern.“
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In der Forschergruppe FOR 2518 („Funktionale Dynamik von Ionenkanälen und Transportern – DynIon“) arbeiten Forscher aus den Bereichen Elektrophysiologie, Biophysik, Strukturbiologie und Pharmazie zusammen. Sie kombinieren sowohl experimentelle Verfahren als auch theoretische Ansätze und Computersimulationen, um ein umfassendes Bild ausgewählter Ionenkanäle und -transporter zu erhalten. Die Forschergruppe wird in den kommenden drei Jahren mit insgesamt drei Millionen Euro von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert.
Redaktion: Dr.rer.nat. Arne Claussen
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Die Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) ist seit 1965 die Universität der Landeshauptstadt und eine feste Größe in der deutschen Hochschullandschaft.
An ihrer Medizinischen, Mathematisch-Naturwissenschaftlichen, Philosophischen, Wirtschaftswissenschaftlichen und Juristischen Fakultät studieren rund 31.000 Studierende. Im Fokus der wissenschaftlichen Forschung stehen traditionell die Lebenswissenschaften. Zuletzt konnte im Rahmen der „Exzellenzinitiative“ von Bund und Ländern die Förderung eines Exzellenzclusters in der Pflanzenzüchtungsforschung gewonnen werden.
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