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)

2024

  • IER3IP1-mutations cause microcephaly by selective inhibition of ER-Golgi transport
    Anitei M, Bruno F, Valkova C, Dau T, Cirri E, Mestres Lascano I, Calegari F, Kaether C
    bioRxiv 2024, https://doi.org/10.1101/2024.01.
  • Hormesis as an adaptive response to infection.
    Bauer M, Ermolaeva M, Singer M, Wetzker R, Soares MP
    Trends Mol Med 2024 (epub ahead of print)
  • PARP1 UFMylation ensures the stability of stalled replication forks.
    Gong Y, Wang Z, Zong W, Shi R, Sun W, Wang S, Peng B, Takeda S, Wang ZQ, Xu X
    Proc Natl Acad Sci U S A 2024, 121(18), e2322520121
  • J-domain proteins: From molecular mechanisms to diseases.
    Marszalek J, De Los Rios P, Cyr D, Mayer MP, Adupa V, Andréasson C, Blatch GL, Braun JEA, Brodsky JL, Bukau B, Chapple JP, Conz C, Dementin S, Genevaux P, Genest O, Goloubinoff P, Gestwicki J, Hammond CM, Hines JK, Ishikawa K, Joachimiak LA, Kirstein J, Liberek K, Mokranjac D, Nillegoda N, Ramos CHI, Rebeaud M, Ron D, Rospert S, Sahi C, Shalgi R, Tomiczek B, Ushioda R, Ustyantseva E, Ye Y, Zylicz M, Kampinga HH
    Cell Stress Chaperones 2024, 29(1), 21
  • Ultraviolet B acts as a dietary restriction mimetic by targeting mitochondrial bioenergetics
    Martirosyan A, Li Y, Woitzat Y, Lee S, Li F, Ermolaeva MA
    bioRxiv 2024, 10.1101/2024.03.05.583543
  • Aging-associated decline of phosphatidylcholine synthesis is a malleable trigger of natural mitochondrial aging
    Poliezhaieva T, Alonso Pernas P, Espada L, Bayar M, Li Y, Melike Dönertaş H, A.Ermolaeva M
    bioRxiv 2024, https://doi.org/10.1101/2024.04.
  • DNA repair deficiencies and neurodegeneration.
    Ropert B, Gallrein C, Schumacher B
    DNA Repair (Amst) 2024, 138, 103679
  • Reducing the metabolic burden of rRNA synthesis promotes healthy longevity in Caenorhabditis elegans.
    Sharifi* S, Chaudhari* P, Martirosyan A, Eberhardt AO, Witt F, Gollowitzer A, Lange L, Woitzat Y, Okoli EM, Li H, Rahnis N, Kirkpatrick J, Werz O, Ori A, Koeberle A, Bierhoff** H, Ermolaeva** M
    Nat Commun 2024, 15(1), 1702 * equal contribution, ** co-corresponding authors
  • Repopulated microglia after pharmacological depletion decrease dendritic spine density in adult mouse brain.
    Wickel J, Chung HY, Ceanga M, von Stackelberg N, Hahn N, Candemir Ö, Baade-Büttner C, Mein N, Tomasini P, Woldeyesus DM, Andreas N, Baumgarten P, Koch P, Groth M, Wang ZQ, Geis C
    Glia 2024 (epub ahead of print)

2023

  • Targeting cellular pathways in hyper- and ultramutated cancer cells with exonuclease-defective DNA polymerase epsilon
    Borges G
    Dissertation 2023, Jena, Germany