Ein neues Forschungsprojekt unter dem Titel „StrukturaLink Rhein-Ruhr“ wird die Strukturbiologie in Nordrhein-Westfalen revolutionieren. Unter der Leitung der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und mit einer Förderung von 1,1 Millionen Euro für fünf Jahre zielt das Projekt darauf ab, moderne strukturbiologische Ansätze zu vernetzen. Teilnehmer sind die Universitäten Bochum und Köln sowie das Forschungszentrum Jülich. Ziel ist die Entschlüsselung dreidimensionaler Molekülstrukturen, die für das Verständnis zentraler biologischer Prozesse auf molekularer Ebene essentiell sind.
Die Struktur von Proteinen, die durch verschiedene Methoden der Strukturbiologie entschlüsselt wird, spielt eine entscheidende Rolle bei der Funktion von Zellen. Hierbei wird ein breites Spektrum an Methoden genutzt, darunter Kryo-Elektronenmikroskopie (Cryo-EM), Kryo-Elektronentomographie (Cryo-ET), Röntgenkristallographie sowie Small-Angle-X-ray-Scattering (SAXS) und computergestützte Modellierung.
Forschungsschwerpunkte und Beitrag der Partner
Das Projekt umfasst spezialisierte Schwerpunkte an den beteiligten Institutionen: Die HHU fokussiert sich auf SAXS-Analysen und molekulare Modellierung, die Universität zu Köln bietet hochauflösende Cryo-EM und spezielle Probenpräparation an. Die Ruhr-Universität Bochum bringt ihre Erfahrung in der Röntgenstrukturanalyse und der Vorbereitung sauerstoffempfindlicher Proteine ein, während das Forschungszentrum Jülich mit einer fortschrittlichen Infrastruktur für Cryo-EM und Cryo-ET aufwartet.
Ein innovatives „Super-User-Konzept“ wird eingerichtet, bei dem ausgebildete Wissenschaftler Projekte von der Planung bis zur Auswertung begleiten. Diese Strategie ist darauf ausgelegt, komplexe Methoden effizient zu nutzen und Engpässe zu vermeiden. Die Ausbildung und der Wissenstransfer sind zentrale Bestandteile des Vorhabens.
Langfristige Vision und internationale Sichtbarkeit
Die langfristige Vision des Projekts besteht im Aufbau einer stabilen Infrastruktur für strukturbiologische Forschung in Nordrhein-Westfalen. Prof. Dr. Sander Smits von der HHU, zusammen mit seinen Kollegen Prof. Dr. Elmar Behrmann (Köln), Prof. Dr. Eckhard Hofmann (Bochum) und Prof. Dr. Carsten Sachse (Jülich), spielt eine Schlüsselrolle in der Stärkung von Kooperationen und der Erhöhung der internationalen Sichtbarkeit des Forschungsstandorts Rhein-Ruhr.
Zusätzlich zu den genannten Institutionen ist die Strukturbiologie von zentraler Bedeutung, da sie mechanistische Details zur Funktion von Biomolekülen in atomarer Auflösung liefert, welche für die Entwicklung maßgeschneiderter Medikamente entscheidend sind. Die Kombination von Röntgenkristallographie und Kryo-EM ermöglicht hochaufgelöste Einblicke und legt die Grundlage für fortschrittliche Molekulardynamiksimulationen.
Die Involvierung von Forschungsgruppen mit einem breiten Spektrum an Themen, von der Genregulierung über Enzymfunktionen bis hin zu Membranproteinen, ist ebenfalls von großer Bedeutung. Diese Vielfalt ist entscheidend, um die mechanistischen Grundlagen biologischer Prozesse umfassend zu verstehen und innovative Lösungen gegen krankheitsauslösende Proteine zu entwickeln.
Insgesamt erscheint das Projekt „StrukturaLink Rhein-Ruhr“ als ein vielversprechender Schritt in der integrierten Strukturbiologie, das sowohl national als auch international Beachtung finden wird. Die beteiligten Institutionen möchten damit nicht nur ihre wissenschaftlichen Strukturen festigen, sondern auch eine neue Ära der Strukturbiologie einläuten, die durch Zusammenarbeit und Innovation geprägt ist. Weitere Informationen über die Strukturbiologie und ihre Ansätze finden Sie bei Bio.NAT und Helmholtz Berlin.