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DFG fördert neue For­scher­grup­pe an der Fakultät CCB der TU Dortmund

Grafikillustration © CCB​/​TU Dortmund

Mit 2,4 Millionen Euro für die kommenden drei Jahre fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) die neue For­scher­grup­pe FOR 1979 „Exploring the Dynamical Landscape of Biomolecular Systems by Pressure Perturbation“. Von der Fakultät CCB sind Prof. Dr. Roland Winter (Sprecher), Prof. Dr. Stefan M. Kast, Dr. Katrin Weise und Prof. Dr. Claus Czeslik mit jeweils eigenen Teilprojekten beteiligt.

Insgesamt gibt es neun Teilprojekte, die von 12 Forscherinnen und Forscher der Universitäten Dortmund, Bochum und Regensburg geleitet werden. Thema der For­scher­grup­pe ist die Anwendung hoher Drücke auf biomolekulare Systeme. Die Anwendung von Druck ist besonders geeignet herauszufinden, welchen Einfluss die Lösungsmittelumgebung von Proteinen und anderen Biomolekülen für deren Struktur, Reaktivität und Wechselwirkungen hat. Außerdem arbeiten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler daran, den Prozess zu verstehen, bei dem Proteine durch Druck ihre Struktur und damit Reaktivität verändern. Die Forschungsergebnisse liefern zudem detaillierte Informationen über die Missfaltung und Aggregation von Proteinen, die bei Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson eine große Rolle spielen.

Die Beeinflussung ganzer biologischer Netzwerke durch Druck ist ein weiterer neuartiger Ansatz, der in Zukunft auch in der Systembiologie zu neuartigen Erkenntnissen über die Dynamik zellulärer Prozesse und Signalprozesse führen könnte. Die Untersuchungen, die in der neuen For­scher­grup­pe durchgeführt werden, werden zudem dazu beitragen, die Grenzen des Lebens unter Extrembedingungen aufzuspüren. Mithilfe verschiedener Experimente wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wertvolle Informationen über die strukturellen, dynamischen und funktionellen Eigenschaften biomolekularer Systeme unter ex­tre­men Zustandsbedingungen gewinnen – Bedingungen, wie sie beispielsweise in der Tiefsee vorherrschen, wo Organismen in zehn Kilometern Tiefe bei Drücken von 1000 bar leben. Potenzielle Anwendungen der Arbeiten der For­scher­grup­pe kann man ebenfalls erwarten. Eine der interessantesten technologischen Hochdruckanwendungen dürfte in der Steuerung enzymatischer Reaktionen liegen.

Für ein detailliertes Verständnis der Systeme, die die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchen, ist eine enge Verzahnung der Experimente mit modernen theoretischen Verfahren notwendig. Um diese Voraussetzung zu erfüllen, gibt es in der For­scher­grup­pe drei Theorie-Arbeitsgruppen, die mit experimentell arbeitenden Gruppen aus Chemie und Physik zusammenarbeiten, so dass insgesamt ein sehr breites Repertoire an Techniken verfügbar ist.

Ansprechpartner für Rückfragen:
Prof. Dr. Roland Winter (Sprecher FOR 1979)
Lehrstuhl Physikalische Chemie I
Fakultät für Chemie und Chemische Biologie der TU Dortmund
Telefon: (0231) 755-3900
E-Mail: roland.wintertu-dortmundde

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