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Holger Stark
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Juliane Moses
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Projektgruppe

Strukturelle Biochemie und Mechanismen

Projektgruppenleiter: Ashwin Chari

Holger Stark

Strukturelle Dynamik

Mit molekularen Maschinen hält eine Zelle ihren Stoffwechsel in Gang. Oft sind es sehr komplexe Gebilde, zusammengesetzt aus einer Vielzahl verschiedenartiger Komponenten. Um strukturelle Details in Aktion studieren zu können, untersuchen wir diese Makromoleküle in schockgefrorenem Zustand: Durch blitzartiges Einfrieren wird die molekulare Maschinerie bei unterschiedlichen Arbeitsschritten gestoppt. Das Elektronenmikroskop liefert dann jeweils eine Serie von Projektionsbildern, aus denen sich mit entsprechend aufwendigen Computerprogrammen die räumliche Struktur zusammensetzen lässt.
 
Wir wenden diese Technik für eine Vielzahl von molekularen Maschinen an, die an wichtigen Schaltstellen zellulärer Informationsverarbeitung zu finden sind. Zum Beispiel untersuchen wir, wie die Proteinfabrik der Zelle – das Ribosom – durch Ablesen der Erbinformation Proteine synthetisiert. Auch Spleißosomen werden untersucht, durch deren Arbeit der korrekte Bauplan für die Proteinsynthese erst bereitgestellt wird. Daneben arbeiten wir am Anaphase Promoting Komplex, der für die korrekte Verteilung der Erbinformation bei der Zellteilung benötigt wird. Mithilfe der Kryo-Elektronenmikroskopie können wir die Struktur und die Bewegungen dieser Maschinen "während ihrer Arbeit" beobachten, um ihre Funktion im Detail zu verstehen.

 
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