Computergestützte Biomolekulare Dynamik

Computergestützte Biomolekulare Dynamik


Wie regulieren Zellen Ab- und Zustrom von Molekülen wie Wasser, Ionen und Nährstoffen? Wie funktioniert die molekulare Erkennung bei der Signalübertragung? Welche Wechselwirkungen bewirken Peptidaggregation und verursachen somit Alzheimer oder Parkinson? Das sind alles Fragen, die in der Forschungsgruppe Computergestützte biomolekulare Dynamik auf molekularer Ebene studiert werden. Der menschliche Körper verfügt über Milliarden von Proteinen, die fast alle Prozesse im Körper ermöglichen, steuern oder unterstützen. Unsere Forschungsgruppe untersucht die Beziehung zwischen Dynamik und Funktion solcher Biomoleküle auf atomarer Ebene mittels Computersimulationen. Wir wenden moderne, fortgeschrittene Verfahren an, um die Bewegung einzelner Atome und Atomgruppen auf Zeitskalen von Femtosekunden (10-15 Sekunden) bis Mikrosekunden (10-6 Sekunden) zu verfolgen und so Einblicke in den Funktionsmechanismus von zum Beispiel Enzymen oder Transportproteinen zu gewinnen. Schwerpunkte liegen dabei auf Permeationsvorgängen in Membrankanälen wie etwa bei Aquaporin oder Gramicidin, kollektiven und funktionell essentiellen Bewegungsmoden in Enzymen und auf der Weiterentwickung von Simulationsmethoden als Alternative zu herkömmlichen Simulationsverfahren.


Pressemitteilungen & Neues aus der Forschung

Neue Erkenntnis in der Parkinson-Forschung: Lipide beeinflussen Aufbau von Protein-Verklumpungen

Bei Parkinson-Betroffenen verklumpen Alpha-Synuklein-Proteine zu sogenannten Fibrillen und schädigen vermutlich Nervenzellen. Ein Forschungsteam zeigte nun, wie Lipide an diese Fibrillen binden und deren Anordnung beeinflussen. Zudem demonstrierten sie wie sich der Wirkstoffkandidat anle138b an die lipidischen Fibrille anheftet. Die Erkenntnisse könnten neue Diagnose- und Therapieansätze eröffnen. mehr

<p><strong>Wojciech Kopec erhält <em>Human Frontier Science Program Grant</em> 2021</strong></p>

Der Biophysiker am Institut erhält zusammen mit zwei Kollegen eine Forschungsförderung in Höhe von rund 1,1 Millionen Euro für die nächsten drei Jahre. Mithilfe der Finanzierung wollen die Forscher untersuchen, wie sich Ultraschallwellen physiologisch auf die zelluläre Signalübertragung mittels Ionenkanälen auswirken. mehr

Antivitamine als neue Antibiotika

Bakterien können gegen Antibiotika Resistenzen entwickeln, sodass diese Medikamente nicht mehr wirken. Besonders problematisch sind die sogenannten multiresistenten Erreger, denen die meisten gängigen Antibiotika nichts anhaben können. Wissenschaftler auf der ganzen Welt suchen daher mit Hochdruck nach neuen Antikbiotikaklassen. Göttinger Wissenschaftler haben jetzt einen neuen vielversprechenden Ansatz beschrieben, Antivitamine als therapeutische Alternative einzusetzen. mehr

Auf die Größe kommt es an

Ein Team aus Wissenschaftlern am MPI für biophysikalische Chemie sowie den Universitäten Dundee (UK) und Groningen (Niederlande) hat nun geklärt, wie Kaliumionen so effizient und gleichzeitig so exklusiv durch Kaliumkanäle schlüpfen: Sie passieren die Kanäle „nackt“. mehr

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