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DFG fördert zweite Periode der Forschergruppe „Exploring the Dynamical Landscape of Biomolecular Systems by Pressure Perturbation“

Mit 2,4 Millionen Euro wird die Forschergruppe FOR 1979 „Exploring the Dynamical Landscape of Biomolecular Systems by Pressure Perturbation“ an der TU Dortmund für weitere 3 Jahre von der DFG gefördert. Die insgesamt 11 Forscherinnen und Forscher der beteiligten Universitäten Dortmund (Prof. Czeslik, Prof. Kast, Dr. Nase, Prof. Sadowski, Prof. Winter), Bochum und Regensburg wollen neue Informationen über die Funktionsweise von Proteinen erhalten, membranassoziierte Prozesse kontrollieren sowie enzymatische Prozesse steuern.

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Thema der Forschergruppe ist die Anwendung hoher Drücke auf biomolekulare Systeme wie zum Beispiel Proteine, Membranen oder Nukleinsäuren. Die Anwendung des Drucks ist besonders dafür geeignet, herauszufinden, welchen Einfluss die Lösungsmittelumgebung von Proteinen und anderen Biomolekülen für deren Struktur, Reaktivität und Wechselwirkungen hat. Außerdem arbeiten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler daran, den Prozess, bei dem zum Beispiel Proteine durch Druck ihre Struktur und damit Reaktivität verändern, zu verstehen. Die Forschungsergebnisse können auch eingesetzt werden, um detaillierte Informationen über die Veränderung von Proteinen, die bei vielen Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson eine große Rolle spielen, zu bekommen. Die Beeinflussung ganzer biologischer Netzwerke durch Druck ist ein weiterer neuartiger Ansatz, der in Zukunft auch in der Systembiologie zu neuartigen Erkenntnissen über die Dynamik zellulärer Prozesse und Signalprozesse führen könnte.

Die Untersuchungen, die in der neuen Forschergruppe durchgeführt werden, werden zudem dazu beitragen, die Grenzen des Lebens unter Extrembedingungen aufzuspüren. Mithilfe verschiedener Experimente wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wertvolle Informationen über die strukturellen, dynamischen und funktionellen Eigenschaften biomolekularer Systeme unter extremen Zustandsbedingungen gewinnen – Bedingungen, wie sie beispielsweise in der Tiefsee vorherrschen, in der Organismen in zehn Kilometern Tiefe bei Drücken von 1000 bar leben. Anwendung findet die Arbeit der Forschergruppe auch im biotechnologischen, pharmazeutischen und medizinischen Bereich. Sie erarbeitet, inwiefern sich mittels hoher Drücke Reaktionen von Enzymen steuern lassen.

Da die Systeme, die die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchen, ein detailliertes molekulares Verständnis voraussetzt, ist eine enge Verzahnung von Experimenten mit modernen theoretischen Verfahren notwendig. Um diese Voraussetzung zu erfüllen, setzt sich die Forschergruppe aus drei Theoriegruppen und experimentell arbeitenden Gruppen aus Chemie, Physik und den Ingenieurwissenschaften zusammen, die insgesamt über ein breites Repertoire an Techniken verfügen.



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Kontakt

Prof. Dr. Roland Winter
Tel.: 0231 755-3900