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)

2021

  • Disease-causing mutated ATLASTIN 3 is excluded from distal axons and reduces axonal autophagy.
    Behrendt L, Hoischen C, Kaether C
    Neurobiol Dis 2021, 155, 105400
  • Nbs1-mediated DNA damage repair pathway regulates haematopoietic stem cell development and embryonic haematopoiesis.
    Chen Y, Sun J, Ju Z, Wang ZQ, Li T
    Cell Prolif 2021, 54(3), e12972
  • Mitochondrial dysfunction and loss of metabolic plasticity cause a reversal of metformin longevity benefits in late life
    Dakhovnik O
    Dissertation 2021, Jena, Germany
  • Conserved exchange of paralog proteins during neuronal differentiation
    Di Fraia D, Anitei M, Mackmull MT, Parca L, Behrendt L, Andres-Pons A, Gilmour D, Helmer Citterich M, Kaether C, Beck M, Ori A
    bioRxiv 2021, doi.org/10.1101/2021.07.22.45334
  • Mapping protein carboxymethylation sites provides insights into their role in proteostasis and cell proliferation.
    Di Sanzo* S, Spengler* K, Leheis A, Kirkpatrick JM, Rändler TL, Baldensperger T, Dau T, Henning C, Parca L, Marx C, Wang ZQ, Glomb MA, Ori** A, Heller** R
    Nat Commun 2021, 12(1), 6743 * equal contribution, ** co-senior authors
  • GMPPA defects cause a neuromuscular disorder with α-dystroglycan hyperglycosylation.
    Franzka P, Henze* H, Jung* MJ, Schüler SC, Mittag S, Biskup K, Liebmann L, Kentache T, Morales J, Martínez B, Katona I, Herrmann T, Huebner AK, Hennings JC, Groth S, Gresing LJ, Horstkorte R, Marquardt T, Weis J, Kaether C, Mutchinick OM, Ori A, Huber O, Blanchard V, von Maltzahn J, Hübner CA
    J Clin Invest 2021, 131(9), e139076 * equal contribution
  • Establishment of a fluorescent reporter of RNA-polymerase II activity to identify dormant cells
    Freter R, Falletta P, Omrani O, Rasa M, Herbert K, Annunziata F, Minetti A, Krepelova A, Adam L, Käppel S, Rüdiger T, Wang ZQ, Goding** CR, Neri** F
    Nat Commun 2021, 12(1), 3318 ** co-corresponding authors
  • The function of ATR in post-mitotic neurons and brain homeostasis
    Kirtay M
    Dissertation 2021, Jena, Germany
  • ATR regulates neuronal activity by modulating presynaptic firing.
    Kirtay M, Sell J, Marx C, Haselmann H, Ceanga M, Zhou ZW, Rahmati V, Kirkpatrick J, Buder K, Grigaravicius P, Ori A, Geis** C, Wang** ZQ
    Nat Commun 2021, 12(1), 4067 ** co-corresponding authors
  • MCPH1, beyond its role deciding the brain size.
    Kristofova M, Wang ZQ
    Aging (Albany NY) 2021, 13(20), 23437-9