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Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie

Abteilung für Systemische Zellbiologie

Das Ziel der Abteilung für Systemische Zellbiologie (Prof. Bastiaens) am Max-Planck-Institut für  molekulare Physiologie in Dortmund ist zu erforschen, wie intrazelluläre Reaktionsnetzwerke  extrazelluläre Informationen verarbeiten und zelluläre Phänotypen zur Ausprägung bringen.  Extrazelluläre Signale lösen die Induktion spezifischer Genexpressionsmuster und die raum- und  zeitabhängige Reorganisation molekularer Interaktionsketten aus, die der spezifischen Morphologie
(Zytoskelett, Membranen) einer Zelle zugrunde liegen.
Wir entwickeln quantitative, experimentelle und theoretische Verfahren, um die physikalischen  Prinzipien abzuleiten, die der Dynamik von Signalwegen und zellulärer Organisation zugrunde liegen.  Unser experimenteller Schwerpunkt liegt in Untersuchungen zur Lokalisation von Proteinreaktionen  und –interaktionen mittels funktioneller Mikroskopie. Wir untersuchen die räumliche Verteilung von  Aktivitäten, die Signale von Rezeptoren der Zelloberfläche weiterleiten. Hierbei legen wir ein
besonderes Augenmerk auf die Frage, wie die räumliche Trennung von intrazellulären Signalaktivitäten  in Zellen erreicht wird, und wie diese Kompartimentierung die Stärke und Dauer von  Wachstumsfaktorsignalen beeinflusst. Wir analysieren, ob spezifische, logische Topologien von
Reaktionsnetzwerken in Signalwegen genutzt werden, und wie diese die spezifischen Antworten  erzeugen. Dies beinhaltet die experimentelle Aufklärung von Querverbindungen zwischen Reaktionen  und die Bestimmung von enzymkinetischen Parametern in lebenden Zellen. Hierzu nutzen wir einen  „reverse engineering“-Ansatz, bei dem die Strukturen der Netzwerke aus der Analyse von  Proteinzuständen vor und nach Störung von Netzwerkkomponenten erschlossen werden. In silico-Modelle von Reaktionsnetzwerken werden dann mit kinetischen Parametern bestückt, die mit neuen  chemisch-biologischen Methoden in quantitativen Untersuchungen zur zellulären Enzymkinetik bestimmt wurden.
 

Details


Address:
Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie
Abteilung für Systemische Zellbiologie
Otto-Hahn-Str. 11
44227 Dortmund
Germany
Field of Activity:
Research & Development
Expansion:
national