Protein Research Department

Protein Research Department

Das Protein Research Department (PRD) bündelt hochaktuelle Forschung für ein besseres Verständnis zellulärer Proteinnetzwerke. Die DFG Sonderforschungsbereiche SFB 642 (Sprecher: Klaus Gerwert) und SFB 480 (Sprecher: Ulrich Kück) umschließend, rekrutiert das PRD für seine 19 Teilprojekte die Principle Investigators (PIs) aus den Fakultäten Biologie und Biotechnologie, Chemie und Biochemie sowie Medizin, die in drei Teilgebieten forschen: Sinnesbiologie (A), Plattformtechnologien in der Proteinforschung (B), und Anwendung (C). Unter diesem Dach werden Themen wie Proteinstruktur und -mechanismus, makromolekulare Zusammenschlüsse, Funktionen von Membranproteinkomplexen und zelluläres Verhalten erforscht - aus molekularer Perspektive mit hochmodernen Methoden aus Strukturbiologie, Biophysik, Biochemie und Zellbiologie.
Das PRD zielt primär darauf ab, die momentane Lücke zwischen molekularen und systemischen Ansätzen in der Proteinforschung zu schließen, um zu einem molekularen Verständnis der zellulären Prozesse zu gelangen. Ein quantitatives Verständnis solch komplexer und biologischer Prozesse auf der Zellebene benötigt eine gründliche Kenntnis des Verhältnisses von unterschiedlichsten genetisch programmierten und dynamisch regulierten Netzwerken. Der Fokus des PRD richtet sich auf Prozesse, die von Biomembranen ausgehen oder diese involvieren. Dieser Schwerpunkt wird besonders deutlich durch die Vielzahl von Studien der sensorischen Transduktion, die von G-Protein gekoppelten Rezeptoren (GPCR) ausgehen, sowie Studien der Abläufe, die GTP-bindende Proteine der Ras Superfamilie beinhalten. Da Störungen in den beschriebenen Interaktionen für viele ernsthafte Erkrankungen verantwortlich gelten, soll das erlangte Verständnis auf der atomaren Ebene zukünftig in der Entwicklung biotechnologischer Anwendungen mit Langzeitnutzen für die öffentliche Gesundheit resultieren, z.B. in maßgeschneiderten Medikamenten in der Molekulartherapie oder in der Entwicklung von Biomarkern.




Protein Forschung in Bochum

Darstellung der unterschiedlichen Ebenen, auf denen biologische Prozesse im PRD untersucht werden. Ziel ist es, die Lücke zwischen dem detaillierten Verständnis der Struktur und Funktion einzelner Proteine in vitro und dem eher qualitativen Verständnis von Proteininteraktionen in Proteinnetzwerken in vivo sowohl in „bottom-up“ als auch in „top-down“ Ansätzen zu schließen. Dieses Vorgehen erlaubt zum Einen die Identifizierung von Biomarkern zur frühzeitigen Erkennung von Krankheiten, als auch das gezielte Eingreifen in die krankheitsauslösenden Prozesse im Rahmen einer molekularen Therapie.



Aktuelle Meldungen

Im Film: Protein Research Department stellt sich vor


Das Protein Research Department stellt sich und seine Arbeit filmisch vor.

Videoclip PRD


Molekulares Lego


Forscher, die sich mit synthetischer Biologie beschäftigen, nutzen Bausteine der Natur und kombinieren sie neu. Dadurch erwerben Bakterien Funktionen, die sie vorher nicht hatten. Ein großes Potenzial für die Biotechnologie. Johanna Roßmanith und ihr Doktorvater Prof. Dr. Franz Narberhaus vom Lehrstuhl für Biologie der Mikroorganismen konnten in einer Studie steuern, welche Proteine ein Bakterium herstellt und wie es sich verhält. So brachten sie zum Beispiel ein Bakterium zum Schwimmen, das vorher unfähig war, sich fortzubewegen. Die Forscher machten es möglich, indem sie verschiedene Module aus der RNA des Bakteriums neu kombinierten.

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Neues optogenetisches Werkzeug


Bochumer Forscher haben sich lichtsensitive Proteine aus Nervenzellen des Auges – sogenannte Melanopsine – zunutze gemacht, um damit gezielt und mit hoher zeitlicher Präzision Signalwege in den Zellen des Gehirns anzuschalten. Je nachdem welches Melanopsin die Wissenschaftler verwendeten, konnten sie die Signalwege kurzzeitig oder dauerhaft aktivieren. Normalerweise reguliert das Protein bei Säugetieren die Tag-Nacht-Rhythmik.

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Neue Elektrode zum Messen von Ionenkonzentrationen


Mini-Messsysteme für Ionenkonzentrationen haben Entwickler bislang vor große Herausforderungen gestellt. Stets mussten sie einen Kompromiss zwischen Größe, Kosten und reproduzierbaren Messergebnissen eingehen. Eine Lösung für dieses Problem beschreibt ein Forscherteam um Prof. Dr. Wolfgang Schuhmann vom Zentrum für Elektrochemie der Ruhr-Universität Bochum in der Zeitschrift „Angewandte Chemie International Edition“. Die Wissenschaftler konzipierten eine Elektrode, die stabil die Konzentration bestimmter positiv geladener Ionen misst und günstig in Masse produzierbar wäre. Die Elektrode könnte dabei kleiner als 100 Mikrometer sein und durch einfaches Drucken einer Paste produziert werden.

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