Mit 4,1 Mio. Euro Förderbudget für die kommenden vier Jahre hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) ein Forschungsprojekt aus den Lebenswissenschaften der Universität zu Köln bewilligt, das sich mit der Regulierung der Proteostase beschäftigt. Die Proteostase spielt für die Funktion und Lebensfähigkeit von Zellen eine wichtige Rolle: Sie gewährleistet, dass Proteine korrekt hergestellt werden und funktionieren beziehungsweise fehlerhafte Proteine abgebaut werden. Die Proteostase wird über ein Netzwerk von Qualitätskontrollwegen sichergestellt. Dieses Kontrollsystem hat jedoch eine begrenzte Kapazität. Wenn es nicht mehr richtig arbeitet, beeinträchtigt das die zelluläre Funktionsfähigkeit, was zu Stoffwechsel-, Krebs- und neurologischen Erkrankungen führen kann. Die neue Forschungsgruppe „Zell-nicht-autonome Regulation organismischer Proteostase“ (FOR 5762) will die molekularen Mechanismen entschlüsseln, die der Regulierung der Proteostase zugrunde liegen – ob im gesunden oder kranken Zustand. Der Rektor der Universität zu Köln, Professor Dr. Joybrato Mukherjee, sagt: „Ich gratuliere den Kolleginnen und Kollegen zu ihrer Förderung. Die Forschungsgruppe wird wichtige Arbeit leisten, um den Alterungsprozess und die Ursachen altersbedingter Krankheiten besser zu verstehen. Dies bereichert auch den Kernprofilbereich „Aging-Associated Diseases“ der Universität.“

Die Wissenschaftler*innen der Forschungsgruppe gehen der Annahme nach, dass die Proteostase durch Austauschmechanismen zwischen verschiedenen Geweben ausbalanciert wird. Das Ziel der Forschung ist es zu verstehen, wie die Qualitätskontrollwege organübergreifend funktionieren und auf Umwelt- und Stoffwechselveränderungen reagieren. Sprecher ist Professor Dr. David Vilchez von der Medizinischen Fakultät und dem Exzellenzcluster für Alternsforschung CECAD. Stellvertretender Sprecher ist Professor Dr. Thorsten Hoppe von der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät und CECAD. Neben weiteren Forschenden der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät sind auch Wissenschaftler*innen der Universität Konstanz beteiligt.

„Da das Proteostasennetzwerk ständig durch sich ändernde metabolische, umweltbedingte und pathologische Bedingungen herausgefordert wird, ist die Aufrechterhaltung eines gesunden Proteoms in allen Geweben eine lebenslange Aufgabe für den Organismus“, erklärt Professor Dr. David Vilchez. „Während die zellautonomen Mechanismen der Qualitätskontrolle gut verstanden sind, gibt es seit kurzem Hinweise auf eine systemische Koordination der Proteostase zwischen verschiedenen Geweben.“ Diese Erkenntnisse deuteten darauf hin, dass es nicht-autonome Kommunikationswege zwischen Zellen gibt, die Proteostase-Mechanismen in verschiedenen Geweben integrieren und ausbalancieren, um das Proteom des Organismus zu erhalten. 

Mit der Forschungsarbeit zielt die Gruppe darauf ab, die dynamische Regulation von Qualitätskontrollwegen in Organismen zu verstehen, die Umwelt- und Stoffwechseländerungen integrieren. Das interdisziplinäre Projekt wird biochemische, zellbiologische, (opto)genetische, proteomische und metabolomische Ansätze kombinieren, um die molekularen Mechanismen zu definieren, die der Regulation der Proteostase von Organismen unter verschiedenen physiologischen und pathologischen Bedingungen zugrunde liegen.

Die Universität zu Köln unterhält mit der neuen Forschungsgruppe insgesamt fünf Forschungsgruppen mit Sprecherschaft, vier Sprecher*innen forschen an der Medizinischen Fakultät. Dazu kommen Beteiligungen an dreizehn weiteren DFG-Forschungsgruppen.
 

Inhaltlicher Kontakt:
Professor Dr. David Vilchez
CECAD Exzellenzcluster für Alternsforschung
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