Forschungsgruppe Henning Stahlberg

Struktur und Funktion von Membranprotein-Systemen

Unsere Forschungsgruppe untersucht biologische Membransysteme von der atomaren Struktur einzelner Membranproteine bis zum zellulären Kontext.

Die Struktur des cAMP-gesteuerten Kalium Kanals MloK1 wurde aus Einzelpartikeln rekonstruiert.

Biologische Membranen bestehen aus einer Lipiddoppelschicht, in der Membranproteine stecken, die verschiedenste Funktionen in unserem Körper ausüben.

Schlüsselfunktion von Membranproteinen in unseren Zellen

Membranproteine sind beispielsweise dafür zuständig, dass unsere Zellen mit Energie, Nahrungsstoffen, Wasser, und Salzen versorgt werden, und dass andere, nicht benötigte Moleküle die Zellen wieder verlassen. Diese Import- und Exportfunktionen der Membranproteine müssen genau auf die Bedürfnisse der Zelle abgestimmt werden. Etliche Membranproteine arbeiten dazu auch im Team mit anderen Proteinen. Membranproteine spielen zudem eine Rolle in der Zell-Zell-Kommunikation, in der Zellteilung und in der Verteidigung einer Zelle vor Angriffen durch Bakterien oder Viren.

Korrelative Mikroskopie bei verschiedenen Vergrösserungen

Wir untersuchen die Struktur und Funktion solcher Membranproteine oder Systeme von Membranproteinen mit verschiedenen Mikroskopen. Licht- und Elektronenmikroskope mehrerer Bauarten werden dazu kombiniert, um so ein umfassendes Bild der Proben bei unterschiedlichen Vergrösserungsmassstäben zu erstellen. Wir entwickeln dazu neue Methoden zur Probenpräparation und zur systembiologischen Analyse.

Methodenentwicklung und verbesserte Abbildungsverfahren

Unsere Gruppe untersucht mittels hoch-aufgelöster Kryo-Elektronenmikroskopie die Struktur von Ionenkanälen und Membrantransportern. Wir arbeiten dazu an verbesserten Abbildungsverfahren in der Elektronenmikroskopie. Schliesslich entwickeln und implementieren wir Computeralgorithmen zur hoch-auflösenden 3D Rekonstruktion von Proteinen, die als membranständige Einzelpartikel abgebildet worden sind.