SFB 1208:  Identität und Dynamik von Membransystemen - von Molekülen bis zu zellulären Funktionen

• Fachliche Zuordnung: Biologie ; Medizin
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2024
• Webseite: Zur Homepage
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 267205415

Biologische Membranen erhalten einen Nicht-Gleichgewichtszustand zwischen dem Inneren und Äußeren einer Zelle oder eines subzellulären Kompartiments und zwischen den Zellen multizellulärer Organismen. Eine Voraussetzung für Leben ist es daher auch, dass Membranen nicht statische Entitäten, sondern viel-mehr sich ständig ändernde Grenzen darstellen, die auf externe und interne Reize antworten. Was bestimmt die Identität von Membranen und wie kontrollieren sie ihre dynamischen Prozesse in Raum und Zeit? Welche Rolle spielen hier ihre Bestandteile, besonders ihre Membranproteine und Membranproteinkomplexe? Dies sind die fundamentalen Fragen, die in diesem SFB adressiert werden sollen. Als Modellsysteme sind daher unterschiedliche ein- und multizelluläre Organismen ausgewählt worden, um die Identität und Dynamik ihrer Membransysteme zu analysieren. Diese Untersuchungen basieren weiterhin auf einem zweifachen Ansatz, der zum einen vom individuellen Membranprotein bzw. seinem Komplex zum anderen aber auch vom ge-samten Membransystem ausgeht. Dazu vereint der SFB ein einzigartiges Methodenspektrum, das strukturel-le, biochemische und zelluläre Techniken kombiniert, um die molekularen und zellulären Prozesse auf den relevanten Zeitskalen (Nanosekunden bis zu Tagen) aufzuklären. Dieser multidisziplinäre Ansatz, der intensi-ve methodische und konzeptionelle Zusammenarbeiten beinhaltet, dient dem Ziel, das multidimensionale Zusammenspiel der einzelnen Komponenten unterschiedlicher Membransysteme und der Membran als Ein-heit zu bestimmen. So soll die Grundlage einer Vielzahl essentieller biologischer Prozesse im Detail besser verstanden werden.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche

Laufende Projekte

• A01 - Die Hämolysin-A-Sekretionsmaschinerie aus E. coli (Teilprojektleiter Schmitt, Lutz )
• A03 - Modulierung des funktionellen Zustandes von Membranproteinen durch dynamische Assoziation und Dissoziation (Teilprojektleiter Gohlke, Holger )
• A06 - Dynamik und Transport von mGBP Proteinkomplexen zwischen membranösen Kompartimenten (Teilprojektleiter Degrandi, Daniel ;  Pfeffer, Klaus )
• A07 - Aufklärung der Wechselwirkungen zwischen mGBP-Proteinen und Lipidmembranen (Teilprojektleiterin Strodel, Birgit )
• A08 - Untersuchung der Struktur, Dynamik und Wechselwirkungen von Proteinen während der Membranassoziation und -dissoziation mit hp-FRET (Teilprojektleiter Seidel, Claus )
• A09 - Dynamischer endosomaler Transport und unkonventionelle Sekretion (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Feldbrügge, Michael ;  Schipper, Kerstin )
• A12 - Untersuchung des CD95 Membranproteinkomplexes als Zellsignal für Proliferation oder Tod (Teilprojektleiterin Monzel, Cornelia )
• A14 - Dynamische Membranorganisation in der wachsenden Wurzelhaarspitze (Teilprojektleiter Grossmann, Guido )
• B01 - Verständnis der Funktion von Lethal (2) giant discs (Lgd) und ESCRT-III (Teilprojektleiter Klein, Thomas )
• B04 - Transport von CLAVATA Rezeptoren und Signalmodifikatoren zwischen Membranen (Teilprojektleiter Seidel, Claus ;  Simon, Rüdiger )
• B05 - Proteininteraktionen und dynamische Regulation des Eisentransporters IRON-REGULATED TRANSPORTER1 (IRT1) und des Eisentransports in der Zelle (Teilprojektleiterin Bauer, Petra )
• B06 - Kupfer-abhängige Signalübermittlung: Rezeptor-Metallkomplexbildung und -abbau in der Ethylenrezeptorfamilie (Teilprojektleiter Groth, Georg )
• B09 - Erforschung der Kontaktzone zwischen Wirtszelle und ihren neu erworbenen photosynthetischen Organellen in der Amöbe Paulinella chromatophora (Rhizaria, Cercozoa) (Teilprojektleiterin Nowack, Eva C.M. )
• B11 - Rolle der DUF 3411-Proteine in der dynamischen Remodellierung und Intermembran-Interaktionen der plastidären Hüllmembransysteme (Teilprojektleiter Weber, Andreas P.M. )
• B12 - Rolle der MICOS-abhängigen Dynamik der Cristaemembran in Mitochondrien (Teilprojektleiter Reichert, Andreas )
• B13 - Die Rolle des Aminosäuretransports für die Glutamat-Signaltransduktion in Pflanzen (Teilprojektleiter Frommer, Wolf-Bernd )
• B14 - Die Rolle von Adhäsions-GPCR in der Regulation der Zellform (Teilprojektleiterin Prömel, Simone )
• INF - Aufnehmen – Prozessieren – Teilen – Speichern: Forschungsdatenmanagement für die interdisziplinäre Membranforschung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Gohlke, Holger ;  Weidtkamp-Peters, Stefanie )
• MGK - Integriertes Graduiertenkolleg - MB Train (Teilprojektleiterin Bauer, Petra )
• Z01 - Charakterisierung von Membranproteinkomplexen mittels Proteinmassenspektrometrie (Teilprojektleiter Stühler, Kai )
• Z02 - In vivo-Fluoreszenzbildgebung - Analyse von Membranproteinkomplexen in Raum und Zeit (Teilprojektleiterin Weidtkamp-Peters, Stefanie )
• Z03 - Zentrale Aufgaben (Teilprojektleiter Schmitt, Lutz )

Abgeschlossene Projekte

• A02 - Die Rolle von Phospholipase PlaF vermittelten Änderungen der Membran für die Virulenzanpassung von Pseudomonas aeruginosa (Teilprojektleiter Jaeger, Karl Erich ;  Kovacic, Filip )
• A04 - Die massiv expandierte endozytotische Maschinerie von Trichomonas vaginalis (Teilprojektleiter Gould, Sven B. )
• A05 - Die Funktion des chlamydialen LIPP Proteins beim Kontakt mit der Plasmamembran der Wirtszelle (Teilprojektleiter Hegemann, Johannes H. )
• A10 - Membrantranslokation und Chaperon-abhängige Faltung der Lipase A aus Pseudomonas aeruginosa (Teilprojektleiter Kedrov, Alexej A. )
• A11 - Amphiphile Präzisionsmakromoleküle für den Einsatz in Modellmembranen (Teilprojektleiterin Hartmann, Laura )
• A13 - Optogenetische Membran-Manipulation von Protein Import in Mitochondrien und Plastiden (Teilprojektleiter Gould, Sven B. ;  Zurbriggen, Matias Daniel )
• B02 - Spezifische Rollen von Atg8s im Vesikeltransport (Teilprojektleiter Willbold, Ph.D., Dieter )
• B03 - Aufklärung der Dynamik des mit autophagosomalen Membranen assoziierten Proteins GABARAP mittels NMR-Spektroskopie (Teilprojektleiter Neudecker, Philipp )
• B10 - Initiale Schritte der Thylakoidmembranbildung und die Rolle des Endomembranvermittelten Proteinimportes in die Plastiden (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Meierhoff, Karin ;  Westhoff, Peter )

• Antragstellende Institution: Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
• Sprecher: Professor Dr. Lutz Schmitt