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SFB 645

Sonderforschungsbereich 645:
"Regulation und Manipulation von biologischer Informationsübertragung in dynamischen Protein- und Lipidumgebungen"

 

Projektsprecher

Prof. Dr. Michael Hoch
LIMES-Institut der Universität Bonn
Carl-Troll-Str. 31, 53115 Bonn
Tel.: +49 (0)2 28 / 73 6 27 36
Fax: +49 (0)2 28 / 73 6 26 39
E-mail: m.hoch@uni-bonn.de
 
Allgemeine Zusammenfassung der Aufgaben und Ziele

Der menschliche Körper ist ein hochkompliziertes Ding. Vor allem, weil er auf dem kontrollierten Zusammenwirken vieler winziger biologischer Einheiten beruht, der Zellen. Diese Zellen gibt es nicht etwa im Einheitsmodell, sondern sie sind wahre Multifunktionskünstler. Hirn und Haut, Adern und Organe, Muskel- und Nervenstränge - all die verschiedenen Bestandteile des Körpers mit ihren vielen verschiedenen Aufgaben bestehen aus verschieden konstruierten Zellen. Nur das Grundschema ist immer gleich: Ein Zellkern mit dem genetischen Bauplan in der Mitte, eine wackelpuddigartige Substanz (das Zytoplasma) drumherum, eine Trennschicht, die das Ganze begrenzt. Damit die komplexen Vorgänge innerhalb des Körpers wie gewünscht funktionieren können, müssen diese Zellen miteinander Kontakt aufnehmen und Informationen austauschen - zum Beispiel, indem die eine Zelle chemische Stoffe ausschüttet, die von der anderen Zelle wahrgenommen werden können. Das würde aber nicht funktionieren, wenn sich an der Außenseite der Zelle eine undurchdringliche Wand befände. Stattdessen ist diese Trennschicht eine Membran, also eine nach bestimmten Prinzipien mehr oder weniger durchlässige Grenze, die die Zelle zwar in Form hält, aber nicht einmauert. Sie besteht aus einer Schicht von Lipiden - speziellen Molekülen, die eine Art Ölfilm bilden, flüssig, aber widerstandsfähig. Auf und in ihm befinden sich Proteine, also verschiedene kompliziert aufgebaute Eiweißmoleküle. Manche von ihnen schwimmen ständig auf der Außenseite des Lipidfilms, manche ständig auf der Innenseite. Und manche durchziehen den Lipidfilm als eine Art Querverbindung zwischen Innen und Außen. Besonders interessant ist, dass diese Querverbindungen (obwohl sie ja eigentlich in einer Flüssigkeit schwimmen) sich nicht wie ein Stöckchen im Wasser drehen, sondern dass von ihnen immer dieselbe Seite nach innen und immer dieselbe Seite nach außen zeigt. Das hat seinen Sinn: Das äußere Ende dieser Transmembran-Proteine dient oft als Antenne, die erkennen soll, ob von außen chemische Botenstoffe nahen. Das andere Ende leitet diese Botschaft dann nach innen weiter. Die Forscher fragen sich unter anderem, wie die Zelle das schafft. Sie fragen sich, warum verschiedene Bereiche der Zellmembran jeweils ganz unterschiedlich zusammengesetzt sind und wie es funktioniert, dass die Zelle ihre Membran ganz nach Wunsch dick- oder dünnflüssiger machen kann. Auch der Lipidfilm ist nämlich nicht einfach eine dumpfe Trägermasse, sondern hilft bei all diesen Vorgängen aktiv mit.

Diese Forschungen kommen nicht nur der Biologie, sondern auch der Medizin zugute. Viele Medikamente wirken nämlich gerade deshalb, weil sie sich in die Gespräche der Zellen einmischen. Es kann dem Körper aber auch schaden, wenn die Kommunikation der Zellen gestört ist. Zum Beispiel kann Krebs entstehen,  wenn Zellen sich unkontrolliert vermehren - wenn also manche Zellen nicht mehr hören, dass ihre Nachbarn Stopp! rufen. Wenn die Wissenschaftler besser verstehen, wie die Zellen miteinander reden und welche Rolle die Zellmembranen dabei spielen, werden sie irgendwann auch verstehen, woran solche Kommunikationsstörungen liegen und wie sie sich vielleicht beheben lassen - wie der Mensch also seinen Körperzellen helfen kann, ihre vielen komplizierten Aufgaben gut zu erfüllen. 

 
Laufzeit: seit 2005


 
Homepage
http://www.sfb645.uni-bonn.de
 

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