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Zentrum für Protein-Forschung gegründet

Bund und Land fördern Neubau auf Campus Garching mit 40 Millionen Euro

2015-06-19 – Nachrichten aus dem Physik-Department

Die Technische Universität München (TUM) kombiniert ihre vielfachen Kompetenzen in der Proteinforschung und gründet das „TUM Center for Functional Protein Assemblies (CPA)“. Es wird fakultätsübergreifend die Funktionsweisen und Wirkprinzipien von Proteinen erforschen – Schlüssel zum Verständnis von Zellen, Geweben und Organen. Auf dieser Grundlage soll das interdisziplinäre Zentrum biomedizinische Anwendungen entwickeln, etwa zur Heilung von Krankheiten, die durch Störungen im Zusammenspiel der Biomoleküle verursacht sind. Die Gemeinsame Wissenschaftskonferenz (GWK) hat heute beschlossen, dass Bund und Land einen Neubau des CPA auf dem Campus Garching mit insgesamt rund 40 Millionen Euro fördern.

Fasern des Muskelproteins Aktin
Wie verhalten sich die Grundbausteine des Lebens? Das will das neue Proteinforschungszentrum untersuchen. Im Bild: Fasern des Muskelproteins Aktin. (Bild: Lehrstuhl für Zelluläre Biophysik / TUM)

Das „TUM Center for Functional Protein Assemblies“ wird auf rund 4.000 Quadratmetern Nutzfläche die Kompetenzen der TUM in Proteinchemie, Strukturaufklärung, chemischer Biologie, Einzelmolekülbiophysik, zellulärer Biophysik, DNA-Nanotechnologie, Molekulardynamik-Simulation und Bioingenieurwesen zusammenführen, um so die methodischen und technologischen Potenziale voll auszuschöpfen. Neuberufungen sollen die Bereiche Biomedical Engineering und Biomolecular Systems Engineering stärken.

Der Wissenschaftsrat betonte bei seiner Förderempfehlung an die GWK diese besonders enge Verschränkung der verschiedenen naturwissenschaftlichen Disziplinen und der Ingenieurwissenschaften sowie den geplanten Transfer der Forschungsergebnisse in die medizinische Anwendung. In dieser Kombination setzt das Zentrum ein europaweites Signal. Die TUM gehört zu den herausragenden Einrichtungen auf dem Gebiet der Proteinforschung, sie ist am Exzellenzcluster „Center for Integrated Protein Science Munich (CIPSM)“ maßgeblich beteiligt. Eine methodische Stärkung wird das neue Kernmagnetresonanz-Zentrum bringen, ebenfalls ein Neubau in Garching. Hier wird alsbald ein 1,2-Gigahertz-Spektrometer als Gerät der Spitzenklasse zur Verfügung stehen.

Wenn Proteine zusammenwirken, entsteht eine große Dynamik

Die menschliche Zelle besteht aus einem komplexen Ensemble an Biomolekülen, deren Zusammenspiel das Leben des Organismus ermöglicht. Fehlfunktionen dieses Zusammenspiels können zu Erkrankungen führen. Um Gewebe und Organe zu verstehen sowie solche Krankheiten heilen zu können, muss man die Funktionsprinzipien der Zellen kennen.

Unter den Biomolekülen der Zelle stellen Proteine eine hochdiverse Klasse dar, deren Funktionen von der Strukturbildung (Zytoskelett) bis zur biomolekularen Katalyse (Enzyme) reichen. Proteine führen ihre Funktionen jedoch selten isoliert aus. Zelluläre Prozesse basieren vielmehr darauf, dass eine Vielzahl synchronisierter Interaktionen der Proteine zu neuen Phänomenen führen, die weit über die Funktionalität der Einzelmoleküle hinausgehen und nicht aus den Einzelinteraktionen abgeleitet werden können – deshalb ist von „Protein Assemblies“ die Rede.

Diese dynamischen Protein-Interaktionen und die daraus resultierenden Funktionen wird das neue Zentrum erforschen. Dabei wird es vor allem konkrete Protein-Wechselwirkungen im Zusammenhang mit Proteinfaltungsprozessen, die Strukturbildung in Zytoskelettsystemen und die Wirkstoff-Pfade in den Blick nehmen. Ziel des interdisziplinären Ansatzes ist es, die Komplexität biologischer Systeme zu durchdringen, ihre molekularen und supramolekularen Wirkmechanismen zu identifizieren und auf diesen Grundlagen (bio)medizinische Anwendungen zu entwickeln.

Mehr Informationen

Bei der Langen Nacht der Wissenschaften am 27. Juni 2015 auf dem Campus Garching können Sie Forschung an diesem Themengebiet bei zwei Führungen in der Physik sehen: STED-Mikroskopie und Optische Pinzetten. Außerdem stellt das Staatliche Bauamt im Exzellenzzentrum den Masterplan für die zukünftige bauliche Entwicklung des Campus vor.

Kontakt

Prof. Dr. Andreas Bausch
Lehrstuhl für Zellbiophysik
Tel: +49 89 289 12480
Prof. Dr. Stephan Sieber
Lehrstuhl für Organische Chemie

Condensed Matter

When atoms interact things can get interesting. Fundamental research on the underlying properties of materials and nanostructures and exploration of the potential they provide for applications.

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Biological systems, from proteins to living cells and organisms, obey physical principles. Our research groups in biophysics shape one of Germany's largest scientific clusters in this area.