Forschung

Der Schwerpunkt der Arbeiten unserer Arbeitsgruppe im Institut von Prof. Lohse liegt in der Erforschung der Mechanismen zur Aktivierung und Deaktivierung von G Protein gekoppelten Rezeptoren (GPCR). Insbesondere im Vordergrund des Interesses stehen dabei die Entwicklung neuer Verfahren zur Untersuchung dieser Mechanismen in Echtzeit und lebenden Zellen. Dazu werden FRET-basierte Sensoren für GPCRs entwickelt, die es erlauben Konformationsänderungen dieser Rezeptoren mit einer zeitlichen Auflösung im Millisekundenbereich zu messen. Mit Hilfe solcher Methoden können Liganden direkt am Rezeptor untersucht werden. Dadurch können die Effekte potentieller Arzneimittel an diesen Proteinen im Detail studiert werden und mit Effekten auf nachgeschaltete Signalwege korreliert werden.

Da die Rezeptordeaktivierung die Dauer eines Signals regulieren kann, ist die Deaktivierung eines GPCRs ebenfalls von großem Interesse. Hier liegt der Schwerpunkt unserer Arbeiten insbesondere auf der Interaktion von Rezeptoren mit Proteinen der beta-Arrestin Familie und der Regulation dieser Interaktion. Hier wird die Frage untersucht, inwiefern bestimmte Proteindomänen oder potentielle Phosphorylierungstellen des Rezeptors die Interaktion mit beta-Arrestinen beeinflussen bzw. vermitteln. Da beta-Arrestine allerdings nicht nur die Abschaltung eines Rezeptors vermitteln, sondern ebenfalls selbst Ausgangspunkt einer neuen Signalkaskade sein können, interessiert uns ebenfalls die Fragestellung ob es potentielle Arzneimittel gibt, die eine so genannte funktionelle Selektivität aufweisen und gezielt nur diesen neuen Signalweg anschalten ohne den klassischen Signalweg über G-Proteine zu stimulieren.

Ein weiteres Interessensgebiet ist die Weiterentwicklung von Verfahren zur  Fluoreszenzmarkierung von Proteinen, insbesondere die Tetracystein-biarsenical-Tag-Methode steht hier im Vordergrund. Hier sollen neue Varianten der genetisch kodierten Aminosäure Sequenzen auf ihr Bindungsverhalten von FlAsH oder ReAsH getestet werden, sowie mögliche neue Farbvarianten entwickelt werden.

Mitarbeiter

Maria Consuelo Alonso Canizal (naturwissenschaftliche Doktorandin)

Marc Bathe-Peters (naturwissenschftlicher Doktorand)

Michael Kauk (naturwissenschaftlicher Doktorand)

Susanne Nuber, Dr. (Postdoc)

Cristina Perpina Viciano (naturwissenschaftliche Doktorandin)

Nelly Rüttiger (naturwissenschaftliche Doktorandin)

Benedikt Schmid, Dr. (MD/PhD Programm)

Nicole Ziegler (technische Assistentin)