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Membranproteine und ihr Transport in der Zelle

Wie werden Membranproteine korrekt in die Zellmembran eingebaut und durch das komplexe Netzwerk von Organellen in der Zelle transportiert? Fehler beim Proteintransport können zu Krankheiten führen.

Membranen begrenzen unsere Zellen nach aussen und teilen das Zellinnere in unterschiedliche Reaktionsräume und Organellen auf. Sie bestehen aus Lipiden und darin eingebetteten Proteinen. Unsere Gruppe möchte die molekularen Mechanismen besser verstehen, wie Membranproteine in die Membran eingebaut und wie sie an den Ort ihrer Funktion transportiert werden.

Einbau von Proteinen in die Membran
Wir analysieren den Vorgang der Proteinintegration in lebenden Zellen (Säugerzellkulturen und Hefezellen). Um die zugrundeliegenden molekularen Mechanismen aufzuklären, lassen wir die Zellen modifizierte Modellmembranproteine produzieren oder verändern das Translocon, die Maschinerie, die diesen Einbau-Prozess katalysiert.

Membrantransport zur Zelloberfläche
Proteine werden zwischen den Organellen sortiert und in Membranvesikeln transportiert. Die Moleküle und Mechanismen, die dies ermöglichen und steuern, stehen im Zentrum unserer Forschung. Dabei untersuchen wir insbesondere, wie Proteine an die Zelloberfläche transportiert und sekretiert werden.

Regulierte Sekretion
Das Peptidhormon Vasopressin reguliert den Wasserhaushalt in der Niere. Mutationen, die den Transport und die Sekretion stören, lassen die Zellen absterben und führen zu Diabetes insipidus, einer seltenen Stoffwechselkrankheit. Durch diese Mutationen entstehen Proteinaggregate, die den Amyloiden bei neurologischen Erkrankungen wie Alzheimer ähneln. Wir gehen der Hypothese nach, ob solche Amyloid-ähnlichen Aggregationen normalerweise an der Bildung der sekretorischen Granula zur kontrollierten Hormonsekretion beteiligt sind.

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