Im
Mittelpunkt unserer Forschung steht die Frage, wie komplexe,
supramolekulare Strukturen in Zellen aufgebaut werden. Dies schließt die
Untersuchung mehrerer grundlegender Aspekte ein:
- Welche Protein-Protein Wechselwirkungen sind die molekulare Basis für den Aufbau komplexer Strukturen?
- Welche Signale regulieren die Morphogenese dieser Strukturen?
- Welche Fehlsteuerungen sind an pathologischen Prozessen beteiligt?
Diese
Fragen untersuchen wir primär am Beispiel der Myofibrille, dem für die
Kontraktion der quergestreiften Muskelzellen verantwortlichen Organell.
Lange Zeit wurde die Myofibrille als eine außerordentlich hochgeordnete
Struktur betrachtet, die ausschließlich aus dicken (Myosin-enthaltenden)
und dünnen (Actin-enthaltenden) Filamenten besteht. Der hohe
Ordnungsgrad kann allerdings nicht allein durch die Fähigkeit dieser
Proteine zum eigenständigen Zusammenbau in makromolekulare Gebilde
erklärt werden. Vielmehr ist eine Reihe spezifischer Wechselwirkungen
mit dem Zytoskelett notwendig, die räumlich und zeitlich streng
reguliert werden müssen. In den letzten Jahren gelang es uns, eine Reihe
Aktin- und Myosin-assoziierter Proteine zu charakterisieren, die an der
Steuerung der Morphogenese der Myofibrillen beteiligt sind. In einem
weiteren Projekt, das aus funktioneller Sicht eng an die Aktivität des
kontraktilen Apparates gekoppelt ist, untersuchen wir die Etablierung
und das Remodelling muskulärer Zell-Matrixkontakte. Schließlich
versuchen wir in Zusammenarbeit mit medizinischen Arbeitsgruppen die
Pathophysiologie genetisch bedingter muskulärer Erkrankungen zu
verstehen.
