DFG fördert Lipidforschung in Heidelberg, Dresden und Bonn

Als gemeinsamer Verbund der Lipidforschung an den Universitäten Heidelberg, Dresden und Bonn wird der Sonderforschungsbereich/Transregio „Molekulare Architektur und zelluläre Funktionen von Lipid/Protein-Komplexen“ seine Arbeit in einer zweiten Förderperiode fortsetzen. Nach erfolgreicher Begutachtung hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) für weitere vier Jahre Fördermittel in Höhe von knapp elf Millionen Euro bewilligt. Sprecherhochschule ist die Ruperto Carola: Im Biochemie-Zentrum der Universität Heidelberg (BZH) werden die standortübergreifenden Arbeiten des SFB/Transregio 83 koordiniert.

Zwischen den unterschiedlichen Reaktionsräumen einer Zelle werden durch die abgrenzenden biologischen Membranen hindurch kontrolliert Substanzen und Informationen ausgetauscht. Diese Membranen setzen sich aus zwei wichtigen Bestandteilen – Lipiden und Proteinen – zusammen. Membranlipide galten ursprünglich als rein strukturelle Komponenten, die die Grundstruktur der Membranen bestimmen und als „Lösungsmittel“ für Membranproteine dienen. „Es hat sich jedoch gezeigt, dass Lipide eine unerwartete Vielzahl physiologischer Funktionen, sowohl beim Membrantransport als auch bei der Signalweiterleitung, kontrollieren“, erläutert der Sprecher des SFB/Transregio, Prof. Dr. Thomas Söllner vom BZH. „Eine entscheidende Rolle dabei spielen spezifische Protein-Lipid-Wechselwirkungen, von denen bislang jedoch nur ein verschwindend geringer Teil bekannt ist. In der bisherigen Förderperiode haben Wissenschaftler des SFB/Transregio 83 bereits grundlegende Arbeiten geleistet sowie hochspezifische Wechselwirkungen entdeckt und im Detail charakterisiert.“

Langfristiges Forschungsziel ist es, den Beitrag eines jeden Membranlipids für Struktur und Funktion einer biologischen Membran zu verstehen. Dazu analysieren die beteiligten Wissenschaftler unterschiedliche Membran-Modellsysteme, unter anderem die Bildung von Viruspartikeln in der Zelle und den Aufbau von intrazellulären Lipidtröpfchen, die eine entscheidende Rolle beim Fettstoffwechsel spielen. Außerdem geht es um die kontrollierte Fusion von Membranen, die zum Beispiel die Freisetzung von Neurotransmittern und Hormonen steuert, sowie die Signalweiterleitungsvorgänge an der Plasmamembran. Um einen grundlegenden Einblick in die Natur und Funktion von Protein-Lipid-Wechselwirkungen zu erhalten, verwenden und entwickeln die Forscher am SFB/Transregio 83 innovative technologische Analysemethoden und synthetisieren neue Lipidanaloga, die es ermöglichen, einzelne Lipidspezies in Zellen sichtbar zu machen oder spezifische Partnerproteine zu identifizieren. Ein weiterer Arbeitsbereich sind ausgewählte Protein-Lipid-Komplexe, die aus ihren gereinigten Komponenten wieder zu funktionellen Systemen zusammengesetzt werden, um mechanistische und strukturelle Informationen zu gewinnen.

Partner des Biochemie-Zentrums im SFB/Transregio 83 sind das Universitätsklinikum Heidelberg, das European Molecular Biology Laboratory (EMBL) in Heidelberg, das Biotechnology Center (BIOTEC) der Technischen Universität Dresden, das Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden, das Life & Medical Sciences Institute (LIMES) und das Institut für Angeborene Immunität der Universität Bonn, das Deutsche Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) und das Forschungszentrum CAESAR in Bonn.