Strukturbiochemie

Bakterien enthalten eine Vielzahl an toxischen Proteinen, mit denen sie Wirtszellen manipulieren und töten können. Ein Schwerpunkt unserer Arbeit ist es, zu verstehen, wie Bakterien diese giftige Ladung in Zellen einschleusen können. So konnten wir den Einschleusprozess von Tc-Toxinen, die unter anderem vom Pesterreger Yersinia pestis verwendet werden, aufklären. Die Toxine formen einen speziellen Komplex, der in einem spritzenähnlichen Mechanismus die Membran durchstößt, und das Gift auf den Wirt überträgt. Basierend auf diesen Ergebnissen konnten weitere Details über den Mechanismus der Toxin-Injektion aufgedeckt werden. Ein Bereich des Toxin-Komplexes ist gedehnt wie eine Feder oder ein Gummiband. Zieht sich das Band zusammen, wird Energie frei, mit deren Hilfe der Kanal durch die Membran gestoßen wird. Auf Grundlage dieser Ergebnisse gelang mit weiteren Strukturbestimmungen die vollständige Enthüllung der Tc-Toxin Injektion, ein raffiniert konstruierter Mechanismus. 

Allgemein konzentriert sich die Forschung der Abteilung Strukturbiochemie auf strukturelle und funktionale Studien von makromolekularen Proteinkomplexen. Wir konzentrieren uns auf wichtige biologische Fragen zu Prozessen an oder in der Zellmembran, insbesondere Toxin-vermittelte Membranpermeation, Membranhomöostase und Membranfusion. Darüber hinaus wollen wir die molekularen Details der Muskelkontraktion und der Dynamik von Chromatin aufklären.

<span>Der Giftkomplex wird von Rezeptoren (beige) auf der Zellmembran erkannt und gebunden. Der Kanal (gelb) der TcA Untereinheit drückt sich durch die Membran und der Giftstoff (rot) wird injiziert.</span>

Mechanismus der Tc Toxin Giftinjektion

Der Giftkomplex wird von Rezeptoren (beige) auf der Zellmembran erkannt und gebunden. Der Kanal (gelb) der TcA Untereinheit drückt sich durch die Membran und der Giftstoff (rot) wird injiziert.


Forschungsgruppen

Raunser I Hernandez I Neumann

Projektgruppen

Gatsogiannis

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