Neuer Direktor am MPI für biophysikalische Chemie

Helmut Grubmüller wird Wissenschaftliches Mitglied der MPG und Direktor der neuen Abteilung Theoretische und Computergestützte Biophysik

1. Dezember 2003

Seit November 2003 hat das Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen einen weiteren Direktor. Privatdozent Dr. Helmut Grubmüller wurde zum Wissenschaftlichen Mitglied der Max-Planck-Gesellschaft und zum Leiter der Abteilung "Theoretische und Computergestützte Biophysik" berufen. Trotz sehr guter Angebote aus dem In- und Ausland hat er sich entschieden, den Ruf der Max-Planck-Gesellschaft anzunehmen und seine bisherige Arbeitsgruppe am Institut als neue Abteilung auszubauen.

Helmut Grubmüller, Jahrgang 1965, hat an der TU München Physik studiert und dort 1994 auch promoviert. Danach arbeitete er als Assistent in der Sektion Physik der Ludwig-Maximilians-Universität München und als EMBO-Fellow an der ETH Zürich, bevor er 1998 am MPI für biophysikalische Chemie in Göttingen die Arbeitsgruppe "Theoretische molekulare Biophysik" gründete. Durch seine Berufung erhält die Arbeitsgruppe jetzt den Status einer eigenen Abteilung. Erst im vergangenen Jahr hatte Helmut Grubmüller sich an der Fakultät für Physik der Universität Göttingen habilitiert.

Die Struktur und Funktionsweise von Biomolekülen ist das Forschungsfeld von Helmut Grubmüller. Dazu haben die Mitarbeiter seiner Arbeitsgruppe zahlreiche Moleküle im Rechner simuliert und deren komplexe Bewegungen berechnet, durch die sie ihre jeweilige biologische Funktion erfüllen. Die Untersuchungen trugen erheblich zum Verständnis der Funktionsweise von Proteinen bei, so z.B. derjenigen der F-ATPase - des mit 10 Millionstel Millimetern Durchmesser kleinsten Motors der Welt. Diese erstaunliche "molekulare Maschine" synthetisiert das Molekül Adenosintriphosphat (ATP), das als universeller Träger chemischer Energie in allen Organismen von zentraler Bedeutung ist. Allein der menschliche Körper verbraucht pro Tag etwa 70 kg ATP, bei großer körperlicher Anstrengung sogar umgerechnet bis zu einer Tonne. Mit Hilfe aufwändiger Computersimulationen war es der Arbeitsgruppe vor knapp zwei Jahren gelungen, einzelne Phasen der in diesem Enzym ablaufenden Umwandlung mechanischer in chemische Energie bis ins atomare Detail aufzuklären. Zwei Jahre Rechenzeit eines Großcomputers waren dafür erforderlich.

Struktur der F-ATPase in einem Schnitt in Höhe der ATP-Bindungstaschen. Der elektrische Protonenstrom versetzt die Achse in Drehung (gelber Pfeil); dies erzwingt Sturkturänderungen, wodurch ADP und Phosphat eingebunden und anschließend ATP synthetisiert und freigesetzt werden. Um diesen Prozess zu simulieren, musste die Bewegung von insgesamt 183.674 Atomen mit einem Hochleistungscomputer berechnet werden.

Diese Details sind es, die die Arbeiten von Helmut Grubmüller auch für die anderen Abteilungen am MPI für biophysikalische Chemie so außerordentlich interessant machen. Auch dort arbeitet man an der Entschlüsselung von Struktur und Funktion bestimmter Moleküle. Durch Kombination der eigenen, experimentellen Befunde mit den Simulationen der Abteilung Grubmüller lässt sich genau vorhersagen, wie diese Funktionen durch eine bestimmte Struktur auf atomarer Ebene realisiert werden. Die Forschungsgebiete greifen so ineinander und ergänzen sich in idealer Weise. So verwundert es nicht, dass Dr. Grubmüller schon jetzt mit Arbeitsgruppen in fast allen Türmen des Instituts zusammenarbeitet.

Nach internen Umbauarbeiten kann die neu geschaffene Abteilung bereits Anfang Dezember neue Räume beziehen, die Platz für zukünftige Erweiterungen bieten. So steht der rasch expandierenden Abteilung jetzt ein großer, gekühlter Computerraum zur Verfügung, in dem ein Hochleistungs-Linux-Cluster mit bis zu 500 Prozessoren untergebracht werden soll.

Mit der Berufung von Helmut Grubmüller zum Direktor hat das Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie jetzt 12 Abteilungen und ist damit eines der größten der etwa 80 Institute der Max-Planck-Gesellschaft. Einer der Direktoren (Prof. Peter Gruss) ist derzeit Präsident der Max-Planck-Gesellschaft und von seinen Amtsgeschäften als Abteilungsleiter beurlaubt.

Kontakt

Dr. Helmut Grubmüller
Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie
Abteilung Theoretische und Computergestützte Biophysik
Tel. +49 551 201 2300

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