Untersuchung der molekularen Mechanismen des Protein-Zusammenbaus und der Membran-Permeabilisierung im programmierten Zelltod anhand hochentwickelter Mikroskopie

01.03.2018 bis 28.02.2021

Poren-formende Proteine (PFPs) umfassen eine grosse Gruppe von Proteinen die in viele biologische Prozesse involviert sind, von Infektionen und Immunität bis hin zu Krebs und neurodegenerativen Krankheiten. PFPs induzieren den programmierten Zelltod durch Bildung von Poren aufgrund von Membran-Permeabilisierung. Eine gut untersuchte Klasse dieser Proteine ist die Bcl-2-Familie, welche eine Schlüsselrolle in der Apoptose spielt. Eine entsprechende Fehlfunktion ist ein typisches Kennzeichen von Krebs.
Aktuelle Forschung hat weitere, bisher völlig uncharakterisierte Formen des regulierten Zelltods hervorgebracht: Obwohl das Verständnis und die Kontrolle von regulierter Nekrose (RN) noch in den Kinderschuhen steckt ist es klar, dass RN-Signalwege ein Austreten des Cytosols aufgrund von Membran-Permeabilisierung umfassen. Ein bekanntes Beispiel ist die entzündungsbasierte Pyroptose, für welche die lytische Aktivität der Gasdermin (GSDM) Proteinfamilie essentiell ist. Die genauen Mechanismen des Protein-Zusammenbaus und der Poren-Formierung sind allerdings noch immer nicht klar.
In diesem Projekt wollen wir die molekularen Mechanismen der Membran-Permeabilisierung durch PFPs im Kontext des programmierten Zelltods durch eine innovative Kombination von hochentwickelter Mikroskopie und biophysikalischen Methoden untersuchen. Dies wird auch dazu beitragen neue therapeutische Strategien und Medikamente zu entwickeln um Krankheiten wie Infektionen, Entzündungen, Krebs und neurogenerative Leiden zu bekämpfen.