Teilbereich 4: Zelldynamik und molekulare Schäden des Alterns

Der Forschungsschwerpunkt von Teilbereich 4 liegt auf der Erforschung von Schäden an Makromolekülen (Proteine, Nukleinsäuren) und der Bestimmung des Struktur-Funktions-Verhältnisses von Biomolekülen, die für Schadens- und Schadensreparaturprozesse relevant sind und als Reaktion auf molekulare Schäden zu alternden und alternsbedingten Pathologien führen können.

Die Studien konzentrieren sich auf folgende Forschungsgebiete: DNA-Replikation, DNA-Schadensreaktionen (DDR), Stressreaktionen, metabolischer Stress, Proteintransport und Proteinschäden.

Die Forschung ist definiert durch vier Schwerpunkte:

  • DNA-Schadensreaktion bei Gewebehomöostase und Neuropathie,
  • Qualitätskontrolle im endoplasmatischen Retikulum für den sekretorischen Weg bei Alternsprozessen,
  • Intrinsische und extrinsische Faktoren, die für den Zellabbau während des Alterns verantwortlich sind,
  • DNA-Replikation und genomische Integrität verhindern vorzeitiges Altern und Krankheiten.

Forschungsfokus Teilbereich 4.

Die Anhäufung geschädigter Makromoleküle oder subzellulärer Strukturen (Organellen) steht in engem Zusammenhang mit der Fehlfunktion von Zellen, was zu Gewebe- und Organversagen führen kann. DNA-Schäden, genomische Instabilität, falsche Proteinfaltung oder Defekte bei der Spaltung toxischer Proteine können die Zellfunktion beeinträchtigen. Veränderungen von mitochondrialer DNA und Proteinkomplexen beeinflussen den Zellstoffwechsel, was einen generellen Einfluss auf den Zellerhalt hat.

Publikationen

(seit 2016)

2020

  • Bring it back, bring it back, don't take it away from me - the sorting receptor RER1.
    Annaert W, Kaether C
    J Cell Sci 2020, 133(17)
  • Atlastine – wie defekte Netzwerke Neuropathien verursachen
    Behrendt L, Kaether C
    BIOspektrum 2020, 5, 485-7
  • Multiple biochemical properties of the p53 molecule contribute to activation of polymerase iota-dependent DNA damage tolerance.
    Biber S, Pospiech H, Gottifredi V, Wiesmüller L
    Nucleic Acids Res 2020 (epub ahead of print)
  • Loss of metabolic plasticity underlies metformin toxicity in aged Caenorhabditis elegans.
    Espada L, Dakhovnik A, Chaudhari P, Martirosyan A, Miek L, Poliezhaieva T, Schaub Y, Nair A, Döring N, Rahnis N, Werz O, Koeberle A, Kirkpatrick J, Ori A, Ermolaeva MA
    Nat Metab 2020, 2(11), 1316-31
  • Bi-allelic HPDL Variants Cause a Neurodegenerative Disease Ranging from Neonatal Encephalopathy to Adolescent-Onset Spastic Paraplegia.
    Husain RA, Grimmel M, Wagner M, Hennings JC, Marx C, Feichtinger RG, Saadi A, Rostásy K, Radelfahr F, Bevot A, Döbler-Neumann M, Hartmann H, Colleaux L, Cordts I, Kobeleva X, Darvish H, Bakhtiari S, Kruer MC, Besse A, Ng ACH, Chiang D, Bolduc F, Tafakhori A, Mane S, Ghasemi Firouzabadi S, Huebner AK, Buchert R, Beck-Woedl S, Müller AJ, Laugwitz L, Nägele T, Wang ZQ, Strom TM, Sturm M, Meitinger T, Klockgether T, Riess O, Klopstock T, Brandl U, Hübner CA, Deschauer M, Mayr JA, Bonnen PE, Krägeloh-Mann I, Wortmann SB, Haack TB
    Am J Hum Genet 2020, 107(2), 364-73
  • Cell Metabolic Alterations due to Mcph1 Mutation in Microcephaly.
    Journiac N, Gilabert-Juan J, Cipriani S, Benit P, Liu X, Jacquier S, Faivre V, Delahaye-Duriez A, Csaba Z, Hourcade T, Melinte E, Lebon S, Violle-Poirsier C, Oury JF, Adle-Biassette H, Wang ZQ, Mani S, Rustin P, Gressens P, Nardelli J
    Cell Rep 2020, 31(2), 107506
  • ATR is essential for preservation of cell mechanics and nuclear integrity during interstitial migration.
    Kidiyoor GR, Li Q, Bastianello G, Bruhn C, Giovannetti I, Mohamood A, Beznoussenko GV, Mironov A, Raab M, Piel M, Restuccia U, Matafora V, Bachi A, Barozzi S, Parazzoli D, Frittoli E, Palamidessi A, Panciera T, Piccolo S, Scita G, Maiuri P, Havas KM, Zhou ZW, Kumar A, Bartek J, Wang ZQ, Foiani M
    Nat Commun 2020, 11(1), 4828
  • A Caenorhabditis elegans ortholog of human selenium-binding protein 1 is a pro-aging factor protecting against selenite toxicity.
    Köhnlein* K, Urban* N, Guerrero-Gómez D, Steinbrenner H, Urbánek P, Priebs J, Koch P, Kaether C, Miranda-Vizuete A, Klotz LO
    Redox Biol 2020, 28, 101323 * equal contribution
  • Biomimetic reconstruction of the hematopoietic stem cell niche for in vitro amplification of human hematopoietic stem cells.
    Marx-Blümel L, Marx C, Weise F, Frey J, Perner B, Schlingloff G, Lindig N, Hampl J, Sonnemann J, Brauer D, Voigt A, Singh S, Beck B, Jäger UM, Wang ZQ, Beck JF, Schober A
    PLoS One 2020, 15(6), e0234638
  • Systematic elucidation of neuron-astrocyte interaction in models of amyotrophic lateral sclerosis using multi-modal integrated bioinformatics workflow.
    Mishra V, Re DB, Le Verche V, Alvarez MJ, Vasciaveo A, Jacquier A, Doulias PT, Greco TM, Nizzardo M, Papadimitriou D, Nagata T, Rinchetti P, Perez-Torres EJ, Politi KA, Ikiz B, Clare K, Than ME, Corti S, Ischiropoulos H, Lotti F, Califano A, Przedborski S
    Nat Commun 2020, 11(1), 5579