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Steckbrief Cluster-Labor X

Dynamics of Molecular Interaction -
Dynamik molekularer Interaktion

SPRECHER: Andreas Tholey, Thomas Gutsmann

INNOVATION/ BESONDERHEIT:

Das Cluster-Labor X befasst sich mit der Entwicklung und Etablierung neuer analytischer Ansätze für das Verständnis der Interaktion und Dynamik von Zellen und Molekülen, welche an Entzündungsgeschehen beteiligt sind. Hier wird somit die molekulare Toolbox bereitgestellt für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus anderen Bereichen des Clusters.

AUFGABE/ ZIEL:

Entzündungen sind komplexe Vorgänge, bei denen zahlreiche Zelltypen, kommensale und pathogene Mikroorganismen, subzelluläre Strukturen und Moleküle involviert sind und miteinander interagieren. Um diese Interaktionen zu verstehen ist es wichtig, die Funktionen und die Dynamik der einzelnen Akteure auf molekularer Ebene beschreiben zu können. Die interagierenden Moleküle müssen identifiziert und die Art der Interaktion detailliert erfasst werden.
Um diese komplexen molekularen Ereignisse im Kontext von Entzündungsprozessen an den Barrieren zwischen Zellen und subzellulären Strukturen zu untersuchen, ist ein umfassendes methodisches Repertoire unverzichtbar. Das Cluster- Labor bündelt die Expertise und Infrastrukturen aus verschiedenen Fachbereichen und deckt eine große Bandbreite an Technologien zur Analyse von Interaktionsprozessen auf molekularer Ebene ab. Es bietet zehn verschiedene Plattformen an: Struktur und Interaktion (NMR Spektroskopie); Struktur und Interaktion (Röntgenkristallographie); Protein- Spektroskopie; Peptid- und Proteinproduktion; subzelluläre Kompartimentierung; Molekulares Imaging; Antimikrobielle Peptide (host-defensepeptides); Membran-Biophysik, Proteomics und Proteinanalytik; Lipidomics. Die CL-Plattformen betreiben methodologisch ausgerichtete Forschung um die genannten Technologien stets auf einem international sichtbaren Level für alle Forschungsbereiche im Exzellenzcluster anbieten zu können.

BEITRAG FÜR DEN CLUSTER:

Das Cluster-Labor X stellt Wissenschaftlern des Clusters im Rahmen von Kooperationen verschiedene Technologien zur Verfügung. Weiterhin bietet das Cluster-Labor, speziell für Nachwuchswissenschaftler, aber auch für interessierte fortgeschrittene Wissenschaftler, Fortbildungsveranstaltungen zu den neuesten Technologien zur Erforschung der molekularen Interaktionen bei Entzündungsprozessen an.

FORSCHUNGSFRAGEN:

Die angebotenen Plattformen ermöglichen (1) die Untersuchung von molekularen Interaktionen und Dynamiken in Lipidmembranen (z.B. membranaktive Peptide) in vitro und in vivo, (2) die strukturelle Analyse und Visualisierung komplexer Biomolekül- Interaktionen (z.B. DNA/Protein, Multiprotein) und (3) dienen der Einführung einer „strukturelle Systembiologie” durch 3D-Strukturbestimmung von Proteinkomplexen und die Entwicklung strukturbasierter Inhibitoren.

MASSNAHMEN FÜR NACHWUCHSFÖRDERUNG:

Organisation und Lehrtätigkeit im Masterstudiengang Medical Life Sciences an der CAU Kiel. Co- Organisation der Indian Summer School 2013. Jährliches Treffen der norddeutschen Arbeitsgruppen, die Strukturforschung betreiben. Dabei können sich die Nachwuchswissenschaftler kennenlernen und ihre Arbeiten in Vorträgen und Postern vorstellen.
Dr. Matthias Krajewski aus dem CL (Arbeitsgruppe von Dr. Dominik Schwudke, Bioanalytische Chemie am FZB) ist gewählter erster Sprecher der Young Scientists und nimmt an den Sitzungen des Steering Committees teil und ist bei der Organisation des Promovierenden und Postdoc Retreats in 2014 beteiligt.

BETEILIGTE ARBEITSGRUPPEN/ INSTITUTE:
  • Forschungszentrum Borstel, FB Biophysik
  • Forschungszentrum Borstel, FB Bioanalytische Chemie
  • Forschungszentrum Borstel, BF Entzündung und Regeneration
  • Forschungszentrum Borstel, BF Immunchemie
  • Forschungszentrum Borstel, Molekulare Infektologie
  • Forschungszentrum Borstel, BF Mukosale Immunologie und Diagnostik
  • Biochemisches Institut, Kiel
  • Institut für Experimentelle Medizin, Kiel
  • Institut für Experimentelle und Klinische Pharmakologie, Kiel
  • Institut für Immunologie, Kiel
  • Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie, Kiel
  • Klinik für Diagnostische Radiologie, Kiel
  • Klinik für Allgemeine Pädiatrie, Kiel
  • Otto-Diels-Institut für Organische Chemie, Kiel
  • Zentrum für Biochemie und Molekularbiologie, Kiel
  • Zoologisches Institut, Kiel
  • Institut für Biochemie, Lübeck
  • Institut für Chemie, Lübeck
  • Institut für Molekulare Medizin, Lübeck
  • Institut für Physik, Lübeck
  • Klinik für Chirurgie, Lübeck
  • Medizinische Klinik I, Lübeck
  • Laboratorium für Strukturbiologie von Infektionen und Entzündung, Hamburg

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