Center for Membrane Proteomics

Center for Membrane Proteomics
Center for Membrane Proteomics
Kategorie:	Forschungseinrichtung
Träger:	Johann-Wolfgang-Goethe-Universität Frankfurt am Main
Standort der Einrichtung:	Frankfurt am Main
Fächer:	Biowissenschaften, Biochemie, Chemie, Pharmazie, Medizin und Biophysik
Fachgebiete:	Membranproteomik / Membranbiologie
Leitung:	Enrico Schleiff (Direktor)
Homepage:	www.cmp.uni-frankfurt.de

Das 2002 mit finanzieller Unterstützung durch das Land Hessen gegründete Center for Membrane Proteomics (CMP) ist ein interdisziplinäres, wissenschaftliches Zentrum an der Johann-Wolfgang-Goethe-Universität Frankfurt am Main. Es unterstützt die Forschung der Universität auf dem Gebiet der Membranproteomik und verwandter Forschungsfelder der Membranbiologie. Die Eröffnungsrede hielt Physik-Nobelpreisträger Sir John E. Walker^[1]

Hintergrund

Etwa 8000 von 20.000 bis 25.000 Protein-codierenden Sequenzen des menschlichen Genoms kodieren für Membranproteine^[2]. Man geht davon aus, dass nahezu unabhängig vom Organismus etwa 25 bis 30% aller Gene für Membranproteine kodieren^[3]; davon dürften nach bioinformatischen Auswertungen mehr als die Hälfte komplexe Membranproteine mit drei oder mehr integralen Membrandomänen darstellen. Mittlerweile sind ca. 50.000 Proteinstrukturen aufgeklärt darunter jedoch nur ca. 1000 Strukturen von Membranproteinen mit nur 176 „Unique structures“, da wegen der hydrophoben Komponenten Strukturanalysen äußerst schwierig und langwierig sind. Diese Zahl steht im deutlichen Kontrast zur Anzahl der über Genomprojekte identifizierten Sequenzen für Membranproteine.

Kernobjekte der Forscher sind Membranproteine, die Zellen und ihre Organellen für Stoffe und elektrische Ladungen durchlässig machen. In der Regel sind Zellmembranen für die meisten Stoffe undurchlässig. Ein komplexes System von Membranproteinen erlaubt jedoch einen geregelten Austausch von Stoffen unterschiedlichster Größe. Eine Schlüsselstellung haben Membranproteine bei der Bekämpfung von Krankheiten wie Alzheimer, Malaria und Krebs. Aber auch bei grundlegenden Prozessen wie Photosynthese, Atmung, Altern, Nervenreizen, Sinneswahrnehmungen und Muskelbewegungen spielen Membranproteine die entscheidende Rolle. Die Mehrzahl der Zielorte von Pharmazeutika sind Membranproteine (ca. 60 %) und zahlreiche Erkrankungen beruhen auf Funktionsstörungen von Membranproteinen.

Membranproteine sind außergewöhnlich schwierig zu untersuchen, da sie reich an unlöslichen, hydrophoben Bereichen sind. Die Entwicklung neuer Techniken ist zwingend erforderlich, um die membrangebundenen Subproteome der Zellen und Organellen zu identifizieren und die strukturelle und funktionale Analyse von Membranproteinen ebenso zu ermöglichen wie die Untersuchung der vielschichtigen Interaktionen zwischen membrangebundenen Proteinkomplexen.

Zielsetzungen des CMP

Das CMP unterstützt als interdisziplinäres Zentrum die in Kooperation mit den Max-Planck-Institut für Biophysik und für Hirnforschung betriebene Forschung der Universität auf dem Gebiet der Membranproteomik und verwandter Forschungsfelder der Membranbiologie. Zur Schaffung eines Umfeldes für exzellente Forschung und Lehre auf dem Gebiete der Membranproteomforschung gehören insbesondere folgende Aufgaben:

• Koordination, Durchführung und Förderung von Forschungsvorhaben
• Einwerbung von Drittmitteln; Abwicklung und Betreuung von Drittmittelprojekten
• Förderung und Koordination von Fachsymposien und Lehrveranstaltungen zu Membrane Proteomics
• Internationale Kooperation auf dem Gebiete der Membranproteomforschung
• Konzeption und Durchführung von Doktoranden- und Postdoktorandenprogrammen mit internationaler Beteiligung
• Förderung des Wissenstransfers durch Dienstleistungen, Weiterbildungsangebote und Initiativen zu Firmenausgründungen auf dem Gebiete der Membranproteomforschung
• Mitwirkung bei der Besetzung von Professuren, die von den Fachbereichen zur Teilnahme am Schwerpunktprogramm Membranproteomforschung gewidmet werden
• Förderung von substanziellen Infrastrukturen, Vernetzung von Labors und Technologien
• Öffentlichkeitsarbeit, Wissenstransfer in die Öffentlichkeit

Die Organisationsstruktur

Das CMP der Johann Wolfgang Goethe-Universität ist ein wissenschaftliches Zentrum. Es wurde im Juli 2002 mit Unterstützung der Landesregierung Hessen gegründet, um die Wissenschaftler der Goethe Universität der Fachbereiche Biowissenschaften, Biochemie, Chemie und Pharmazie, Medizin, Physik und der Max-Planck-Institute für Biophysik und für Hirnforschung besser zu vernetzen, Infrastrukturen zu schaffen, neue Forschungsprojekte zu initiieren und den wissenschaftlichen Nachwuchs zu fördern. Mittlerweile sind die Mitglieder des CMP in mehreren Sonderforschungsbereichen, EU-Projekten und einem Exzellenzcluster aktiv. Das CMP wird von dem geschäftsführenden Direktor und den stellvertretenden Direktoren geleitet. Dabei werden sie vom Koordinationsbüro des CMP unterstützt. Der wissenschaftliche Beirat evaluiert das Zentrum. Direktor und Stellvertreter werden von der Ratsversammlung gewählt. Dem Rat gehören alle regulären Mitglieder an. Mitglieder sind in der Regel Teamleiter der Goethe Universität und der Max-Planck-Institute (Biophysik und Hirnforschung), von denen die meisten als Professoren tätig sind.

Das CMP veranstaltet regelmässige wissenschaftliche Treffen in lockerer Atmosphäre und bietet eine Sommerschule an.^[4] Die gewonnenen Erkenntnisse werden in Fachzeitschriften wie z. B. dem Nature veröffentlicht.^[5]

Direktoren des CMP

• 2002 – 2003 Herbert Zimmermann
• 2004 – 2007 Anna Starzinski-Powitz
• 2007 – 2009 Volker Müller
• 2009 – 2011 Enrico Schleiff

Wissenschaftlicher Beirat

• Walter Neupert, Ludwig-Maximilians-Universität, München
• Kai Simons, Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik, Dresden
• Sir John Walker, FRS Dunn School of Nutrition, Cambridge
• Gunnar von Heijne, University of Stockholm
• Hartmut Michel, Max-Planck-Institut für Biophysik, Frankfurt

Weblinks

• Offizielle Seite des CMP

Einzelnachweise

1. ↑ Gründungsfeier des Center for Membrane Proteomics, Informationsdienst Wissenschaft, 6. Februar 2003
2. ↑ Finishing the euchromatic sequence of the human genome. International Human Genome Sequencing Consortium. Nature 431, 931-945 (21 October 2004) | doi:10.1038/nature03001; Received 29 July 2004; Accepted 7 September 2004
3. ↑ Wallin, 1998; Wallin, E., von-Heijne, G., “Genome-wide analysis of integral membrane proteins from eubacterial, archaean, and eukaryotic-organisms.” Protein Science,7(4): 1029-1038
4. ↑ Internationale Doktoranden lernen bei Frankfurter Koryphäen, Frankfurt International Research School for Translational Biomedicine, 28. August 2007
5. ↑ Enrico Schleiff & Robert Tampé: Membrane proteins take center stage in Frankfurt, Nature Chemical Biology 5, 135 - 139 (2009)