Jahresbericht 2014 - bfb

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Jahresbericht 2014 - bfb
Jahresbericht 2014
Adresse:
Dr. Kathrin Sommer
Koordinatorin
Bonner Forum Biomedizin
c/o Institut für Pathologie
Sigmund-Freud-Straße 25
53127 Bonn
Tel.:
Fax:
++49 228 287 11375
++49 228 287 15030
email: [email protected]
www.bfb.uni-bonn.de
Inhaltsverzeichnis
Inhalt:
Vorwort
2
Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
4
BFB-Tech Treffen
60
BFB workshops
60
BFB JobTalks
61
Kurzmitteilungen
62
BFB-Jahrestreffen
65
Publikationen
71
Vorstand und Nachwuchsvertreter
81
Mitglieder
83
1
BFB Jahresbericht 2014
Vorwort
Im 18. Jahr seines Bestehens blickt das Bonner Forum Biomedizin wieder auf ein
erfolgreiches Jahr zurück, in dem wir durch ein vielfältiges Angebot und zahlreiche
Aktivitäten den Standort Bonn in der biomedizinischen Forschung unterstützt haben. Gleich sieben neue Mitglieder wurden in das BFB aufgenommen und stehen
für ein gleichbleibend hohes Interesse und belegen, dass das BFB weiterhin große Attraktivität besitzt und zu einem unverzichtbaren Bestandteil der Bonner Forschungslandschaft geworden ist.
Das BFB ist offen für alle Nachwuchswissenschaftler der Bonner Lebenswissenschaften und erfüllt damit einen wichtigen Beitrag für die Vernetzung zwischen
den Forschungsverbünden, und ist auch eine wichtige Einrichtung für Studenten,
die nicht in strukturierten Programmen organisiert sind.
Die Jahrestagung des BFB findet immer am Ende des Wintersemesters statt, und
dient dem Austausch und der Vernetzung innerhalb des BFB. Dieses Jahr waren
wir zum 2. Mal im Sporthotel in Hennef. Aus den Reihen des BFB nahmen insgesamt 178 Nachwuchswissenschaftler teil und präsentierten ihre Ergebnisse in
Form von Postern und Vorträgen. Für den besten Kurzvortrag und sechs herausragende Poster gab es Preise. Das Treffen war wieder ein Beweis, dass das
Bonner Forum Biomedizin „lebt“ und eine exzellent etablierte Plattform für den
wissenschaftlichen Austausch von Naturwissenschaftlern und Klinikern darstellt.
Die neuaufgenommen Mitglieder aus dem vergangenen Jahr stellten sich mit Vorträgen vor.
Unser besonderer Dank gilt allen unseren Unterstützern, insbesondere dem Rektorat und der Medizinischen Fakultät. Wir hoffen auch in Zukunft die notwendige
Infrastruktur für diese einmalige Form des interdisziplinären, wissenschaftlichen
Austauschs in Bonn weiter ausbauen zu können.
W. Witke
1. Sprecher
2
Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Jahresbericht 2014 des Bonner Forum Biomedizin
Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Das Bild zeigt in der Mitte das humane Ribosom im post-translokationen Zustand
(genauer dessen Elektronendichteverteilung, grau) bei fast-atomarer Auflösung.
Farbig ist eine cartoonhafte Interpretation dieser Dichtekarte gezeigt, wobei verschiedene Farben die unterschiedlichen Bestandteile des Komplexes darstellen.
Links und Rechts sind die kleine bez. große Untereinheit (gelb/blau) noch einmal
einzeln gezeigt. Dazu wurde der in der Mitte gezeigte Komplex im Computer „wie
ein Buch“ geöffnet: kleine Untereinheit 80 Grad nach links, große Untereinheit 80
Grad nach rechts. (E. Behrmann, caesar, Structural Dynamics of Proteins)
3
BFB Jahresbericht 2014
BONNER FORUM BIOMEDIZIN
Prof. Dr. W. Kolanus, LIMES Institut Mol. Immunologie
Prof. Dr. G. Kristiansen, Institut für Pathologie
Prof. Dr. J. Bajorath, B-IT
Prof. Dr. U. Kubitschek, Inst. für physik. und theorethische
Prof. Dr. H. Beck, Department of Epileptology
Chemie
Dr. E. Behrmann, caesar
Prof. Dr. C. Kurts, IMMEI
Prof. Dr, R, Betz, Insitut für Humangenetik
Pro. Dr. T. Lang, LIMES Membran Biochemie
Prof. Dr. F. Bradke, DZNE
Prof. Dr. E Latz, Institut für angeborene Immunität
Prof. Dr. O. Brüstle, Institut für Rekonstruktie Neurobiologie
Prof. Dr. G. Mayer, LIMES Chem. Biologie u. chem. Genetik
Prof. Dr. S. Burgdorf, LIMES, Zelluläre Immunologie
Prof. Dr. C. Müller, Pharmazeutisches Institut I
Prof. Dr. C. Drosten, Institut für Virologie
Prof. Dr. M. Nöthen, Institut für genetische Medizin
Prof. Dr. G. von der Emde, Institut für Zoologie
Prof. Dr. N. Novak, Klinik für Dermatologie und Allergologie
Prof. Dr. M. Famulok, LIMES Institut, Chem. Biologie
Prof. Dr. M. Pankratz, LIMES Institut, Entwicklungsbiologie
Prof. Dr. B. Fleischmann, Institut für Physiologie I
Prof. Dr. S. Perner, Institut für Pathologie
Prof. Dr. I. Förster, LIMES Immunologie und Umwelt
Prof. Dr. A. Pfeifer, Institut für Pharmakologie und Toxikologie
Prof. Dr. D. Fürst, Insitut für Zellbiologie
Prof. Dr. K. Sandhoff, Kekulé-Institut für Organische
Prof. Dr. N. Garbi, IMMEI
Chemie und Biochemie
Prof. Dr. M. Geyer, Caesar, Physikalische Biochmie
Prof. Dr. T. Sauerbruch, Zentrum für Innere Medizin
Prof. Dr. V. Gieselmann, Institut für Biochemie und Molekularbiologie
Prof. Dr. K. Schilling, Anatomisches Institut
Prof. Dr. A. Haas, Institut für Zellbiologie
Prof. Dr. S. Schoch, Institut für Neuropathologie
Prof. Dr. D. Hartmann, Institut für Anatomie
Prof Dr.. H. Schorle, Institut für Pathologie
Prof. Dr. G. Hartmann, Institut für klinische Chemie und PharmakoloProf.
Dr.
J.
Schultze,
LIMES
Genomics
and
gie
Immuneregulation
Prof. Dr. M. Heneka, Klinik Poliklinik für Neurologie
Prof. Dr. U. Schweizer, Inst.für Biochemie und MolekularbioJun.-Prof. Dr. C. Henneberger, Institut für zelluläre Neurowissenlogie
schaften
Prof. Dr. V. Stein, Institut für Physiologie II
Prof. Dr. V. Herzog, Institut für Zellbiologie
Prof. Dr. U. Spengler, Zentrum für Innere Medizin
Prof. Dr. M. Hoch, LIMES Institut, Mol. Entwicklungsbiologie
Prof. Dr. C. Steinhäuser, Institut für zelluläre NeurowissenProf. Dr. J. Höhfeld, Institut für Zellbiologie
schaften
Prof. Dr. M. Hölzel, Institut für klinische Chemie und Pharmakologie
Dr. T. Strünker, Caesar
Prof. Dr. V. Hornung, Institut für klinische Chemie und Pharmakologie
Prof. Dr. C. Thiele, LIMES Institut, Membran Biologie
Prof. Dr. J. Kalff, Klinik und Poliklinik für Allgemein-,
Prof. Dr. Th. Tüting, Klinik und Poliklinik für Dermatologie
Viszeral-, Thorax- und Gefäßchirurgie
Prof. Dr. D. Wachten, Caesar
Prof. Dr. W. Kastenmüller, IMMEI
Prof. Dr. K. Willecke, Institut für Genetik
Prof. Dr. N. Koch, Institut für Genetik
Prof. Dr. W. Witke, Institut für Genetik
Prof. Dr. A. Zimmer, Institut für molekulare Psychiatrie
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Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Heinz Beck
Life and Brain Center
Experimental Epileptology and Cognition Research
We have an overarching research interest in understanding
the function of recurring motifs in the intricate brain circuitry,
and how these give rise to complex functions in the intact brain. On the level of
single neurons, we are interested in how the many thousands of excitatory inputs
are integrated at neuronal dendrites, and how they interact with inhibitory and
modulatory synaptic inputs.
Our group also has a strong track record investigating basic mechanisms of epilepsy in animal models and tissue obtained from epilepsy surgery, and we are examining the network correlates of epilepsy, as well as the mechanisms of CNS
drug actions on the network level.
To address these questions, we are using multiphoton uncaging of neurotransmitters combined with imaging and dual somatodendritic patch-clamp recordings. To
better understand the function of specific inhibitory or modulatory motifs, we are
making use of these approaches with in-vivo and in-vitro electrophysiology,
multiphoton imaging and behavior.
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BFB Jahresbericht 2014
Elmar Behrmann
Caesar Structural Dynamics of Proteins
Life is not static and neither are the proteins crucial to the
function of our cells. However, our structural understanding of these microscopic machines is often limited to one
or at best few static snap-shots.
In my group, we focus on the application of electron microscopy (EM) to visualize
such dynamic entities in their native-like environment. Using this approach, we
strive to deduce the structural pathways at the heart of biological processes. Different from e.g. protein crystallization, EM allows for the rapid trapping of intermediate states by either vitrification (“snap freezing”) or by chemical crosslinking in
heavy metal stains. Trapped structures can then be determined to high resolution,
visualizing key structural transitions required for the mode of action of the protein
studied.
Our main interest is in those proteins that add functionality to the lipid membranes
of our cells. Membranes are paramount for the identity of a cell, as they shield the
interior from the surrounding environment, but must not be static as controlled
passage over these biological barriers is necessary for life. The structural basis
for how proteins interact with and modulate membranes is still largely lacking, especially with regard to the dynamic interplay between lipids and proteins. To allow
us to visualize such dynamic entities in their native-like environment, we furthermore develop functionalized template structures to support lipid-bilayers in biologically meaningful geometries.
In parallel, we are also trying to overcome the need for fixing samples –either by
vitrification or chemical crosslinking in heavy metal stains– in order to become
able to visualize truly dynamic samples. So called in situ imaging, where samples
are maintained in a fully-hydrated state inside the vacuum of an electron microscope, is an emerging field in EM. However, its practical implementation is not
trivial, requiring further development to become a useful tool for studying individual protein complexes.
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Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Regina C. Betz
Institut für Humangenetik
Unsere Forschungsprojekte haben die Identifizierung und
Charakterisierung von Genen, die zu erblichen Formen von
Haut- und Haarerkrankungen beitragen, zum Ziel. Im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen verschiedene Formen von
Alopezien (Haarlosigkeit). Es werden sowohl seltene monogene als auch in der Bevölkerung häufig vorkommende genetisch komplexe
Alopezien untersucht.
Die Untersuchung monogener Alopezien umfasst vor allem die sog. Hypotrichosis
simplex (HS), bei der der Haarausfall bereits im Kindesalter beginnt. Hier konnte
bei einem Teil der Familien Corneodesmosin als verantwortliches Gen identifiziert
werden. Für eine autosomal-rezessive Form der HS gelang uns die Identifizierung
und Charakterisierung des Gens für den G Protein-gekoppelten Rezeptor P2RY5.
Darüber hinaus konnten wir den Liganden für P2Y5 identifizieren und somit einen
bis dato unbekannten Stoffwechselweg für das Haarwachstum beschreiben (Pasternack et al., Nat Genet 2008). Zur weiteren Untersuchung der Pathophysiologie
von HS suchen wir nach Bindungspartnern von P2Y5. Desweiteren konnten wir
kürzlich SNRPE, ein Protein aus dem Spliceosomenkomplex für eine weitere
Form der Hypotrichosis identifizieren (Pasternack et al., Am J Hum Genet 2013).
Bei den genetisch komplexen Alopezien stehen die Alopecia areata (AA) und die
androgenetische Alopezie vom weiblichen Typ (F-AGA) im Mittelpunkt der Untersuchungen. Die AA stellt die zweithäufigste Form von Haarausfall dar und ist typischerweise charakterisiert durch kreisrunden Ausfall des Kopfhaares. Wir verfügen derzeit mit über 2.300 AA-Patienten mittel-europäischer Abstammung über
das weltweit größte AA-Kollektiv. In Kandidatengen-Untersuchungen konnten wir
Beiträge des HLA-Komplexes und der Gene PTPN22, TRAF1/C5 und CTLA4 zum
Krankheitsrisiko nachweisen. Zur weiteren systematischen Untersuchung von
Krankheitsgenen bei der AA haben wir eine genomweite Assoziationsstudie
(GWAS) durchgeführt, deren Ergebnisse kürzlich anhand einer Meta-Analyse gemeinsam mit den Daten einer amerikanischen Gruppe publiziert wurden. Hierbei
konnten wir vier unabhängige Effekte in der HLA-Region - mit HLA-DR als wichtigsten Faktor - und zwei Suszeptibilitätsgene außerhalb der HLA-Region identifizieren (Betz et al., Nat Commun 2015).
Die Funktionsaufklärung der identifizierten Gene wird entscheidende Einsichten in
die molekularen Grundlagen der Haarlosigkeit und die Entwicklung neuer rationaler Behandlungsmethoden ermöglichen.
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BFB Jahresbericht 2014
Prof. Dr. Frank Bradke
DZNE Bonn
Axonal Growth and Regeneration
Ausrichtung der Abteilung
Läsionen im Zentralen Nervensystem (ZNS) von Säugetieren haben
meist verheerende Folgen, denn die verletzten Axone können sich nicht regenerieren. Die Myelinschicht und das Narbengewebe, die die Verletzungen umschließen und auch Mechanismen im Zellinnern verhindern das Wachstum von verletzten Axonen.
Während schon sehr viel über die äußeren Schlüsselfaktoren bekannt ist, die das
Nachwachsen von Axonen begünstigen oder behindern, so ist über die Vorgänge
im Zellinnern, die das Wachstum der Nervenzellen kontrollieren, nur wenig bekannt.
Forschungsziel der Arbeitsgruppegruppe ist, zu verstehen, wie axonales Wachstum in verletzten und unverletzten Neuronen reguliert wird. Die Wissenschaftler
manipulieren dazu die Wachstumsstadien von Nervenzellen in vitro und in vivo
und schaffen neue Bedingungen unter denen die Wachstumshemmung im ZNS
aufgehoben wird, Voraussetzung für jegliche Therapie von Rückenmarksläsionen.
In der Forschungsgruppe werden Methoden der Zellbiologie, Video-Mikroskopie,
Molekularbiologie und Biochemie angewandt sowie im Tiermodell In-vivo-Studien
durchgeführt.
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Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Oliver Brüstle
Institut für Rekonstruktive Neurobiologie
Das Feld der Stammzellbiologie hat in dem vergangenen
Jahrzehnt erhebliche Verschiebungen traditioneller Paradigmen erlebt. So ist nach der Induktion von Pluripotenz in
somatischen Zellen und der Herstellung so genannter iPSCs
(induced pluripotent stem cells) auch die direkte Konversion
von somatischen Zellen in Zelltypen anderer Keimblätter
möglich geworden. Aus diesen Technologien ergeben sich spannende Forschungsgebiete, die sowohl entwicklungsbiologisch als auch für die Krankheitsforschung und medizinische Wirkstoffentwicklung von wachsendem Interesse
sind. Diese Entwicklungen spiegeln sich in den Schwerpunkten der wissenschaftlichen Arbeiten am Institut für Rekonstruktive Neurobiologie wider. Neben der Optimierung der neuralen Differenzierung pluripotenter Zellen in neurale Zelltypen
haben sich die Erforschung der Transdifferenzierung und die Modellierung von
neurodegenerativen Erkrankungen anhand von Patienten-spezifischen iPSCabgeleiteten neuralen Zellen als Forschungsrichtungen am Institut etabliert. Ein
wichtiges Ziel ist hierbei die Anwendung dieser Zellen für die Suche nach neuen
therapeutischen Wirkstoffen. Demzufolge wird ein besonderer Fokus auf die Entwicklung von für den Pharmasektor relevanten zellulären Testsystemen gelegt.
Komplementär werden entsprechende Methoden für die Industrialisierung und Automatisierung von Zellreprogrammierung, -differenzierung und -expansion etabliert.
Professur ‚Neurale Regeneration’
Die Arbeitsgruppe Neurale Regeneration wird von Herrn Prof. Dr. Harald Neumann geleitet. Im Fokus dieser Arbeitsgruppe stehen die molekularen Mechanismen neurodegenerativer Erkrankungen wie der Multiplen Sklerose (MS) und der
Alzheimerschen Erkrankung sowie die Erforschung regenerativer Therapien. Dazu werden verschiedene Zellkultur- und Tiermodelle verwendet. Ein besonderer
Schwerpunkt liegt hierbei auf pathophysiologischen und regenerativen Mechanismen der entzündlichen Neurodegeneration. Die AG konnte zeigen, dass Mikrogliazellen im Verlauf eines degenerativen oder entzündlichen Prozesses im
Nervensystem die geschädigten Strukturen mit Hilfe der Phagozytose abräumen
und dies zur Reparatur des Nervengewebes beiträgt. Kürzlich durchgeführte Untersuchungen ergaben, dass ein Rezeptor der angeborenen Immunität
(‚Triggering receptors expressed on myleoid cells-2’; TREM2) an diesem Abräumvorgang wesentlich beteiligt ist und einen anti-inflammatorischen Signalweg in
den Mikrogliazellen induziert. Die Abräumfunktion dieses mikroglialen Rezeptors
kann auch zur Förderung der Regeneration im Tiermodell der Multiplen Sklerose
eingesetzt werden. Intakte Nervenzellen hingegen verhindern durch Expression
von Sialinsäuren in der Glycocalyx, dass sie von Mikrogliazellen abgeräumt werden. Siglec-(Sialic acid binding immunoglobulin like lectin‘)-Rezeptoren der Mikrogliazellen erkennen die Sialinsäuren der intakten Nervenzellen und unterdrücken
die immunologische Abwehrreaktion der Mikrogliazellen.
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BFB Jahresbericht 2014
Stiftungsprofessur ‚Stammzell-Pathologien’
Seit dem 17. Januar 2008 ist die Gruppe „Stammzellpathologien“ am Institut für
Rekonstruktive Neurobiologie etabliert. Dieses Forschungsvorhaben wird für zunächst fünf Jahre von der VW Stiftung im Rahmen des „Lichtenberg-Programms“
gefördert. Die Gruppe um Professor Scheffler wird in enger Interaktion mit mehreren Kliniken und Instituten der Universität Bonn Stammzellen aus humanen
Tumorgewebeproben (Gehirn, Haut, Weichgewebe, etc.) isolieren und zellbiologisch, molekularbiologisch, humangenetisch und pharmakologisch charakterisieren. Grundlegendes Ziel dieser Studien ist die Identifizierung von Gemeinsamkeiten der für die Aufrechterhaltung der Tumoren verantwortlichen Zellen. Die
Ergebnisse dieses Vorhabens sollen zu neuartigen Ansätzen in der Behandlung
vielfach therapieresistenter Tumorerkrankungen führen.
Nachwuchsgruppe ‚Neurodevelopmental Genetics’
Die Nachwuchsgruppe ‚Neurodevelopmental Genetics’ unter der Leitung von Dr.
Sandra Blaess beschäftigt sich mit molekularen Mechanismen der Entstehung
neuronaler Subpopulationen. Mit Hilfe von verschiedenen knock-out und konditionalen knock-out Mausmodellen wird untersucht, wie die genetische Identität von
neuronalen Subpopulationen im Mittelhirn und Hypothalamus während der Entwicklung etabliert wird. Außerdem wird untersucht inwieweit die genetische Identität von embryonalen neuronalen Subtypen Aufschluss über ihre finale Position
und Funktion im adulten Gehirn gibt. Dazu werden die Entwicklungsschicksale
und Migrationswege genetisch definierter Vorläuferzellpopulationen im Mausmodell und in organotypischen Schnittkulturen analysiert.
Nachwuchsgruppe ‚Neural Development’
Während der Entwicklung des menschlichen Gehirns entsteht durch die präzise
Choreographie von Neurogenese, neuronaler Migration und Synaptogenese ein
komplexes neuronales Netzwerk. Humane Fehlbildungen, die mit Defekten in der
kortikalen Entwicklung verbunden sind, können zur Ausbildung von
Lissenzephalien mit schweren Folgen wie Epilepsie und geistiger Behinderung
führen. Induzierte Pluripotenz und die direkte Konversion von somatischen Zellen
eröffnen faszinierende neue Perspektiven, die Krankheitsentstehung direkt in
menschlichen Nervenzellen zu studieren. Im Rahmen einer Nachwuchsgruppenförderung, die von Frau Dr. Ladewig eingeworben wurde, soll ein humanes Zellkultursystem für die Lissenzephalie etablieret werden, welches neue Einblicke in
angeborene Störungen des menschlichen Neokortex liefern soll (Nachwuchsgruppenförderung vom Ministerium für Innovation, Wissenschaft und Forschung
des Landes Nordrhein-Westfalen).
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Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Sven Burgdorf
LIMES
Cellular Immunology
When dendritic cells (DCs) encounter
antigens in the peripheral tissue, they
become activated and migrate towards the draining lymph node,
where the present processed antigens on MHC molecules to T cells. Antigens loaded on MHC II molecules can be
recognized by antigen-specific T helper cells, whereas the loading of extracellular
antigens onto MHC I molecules, a process termed cross-presentation, can lead to
the activation of cytotoxic T cells.
In our lab, we are interested in the molecular mechanisms of cross-presentation
(Burgdorf et al., Science 2007). Antigen processing for cross-presentation involves antigen export from the endosomal compartment into the cytoplasm for
proteasomal degradation. In a recent study, we could demonstrate that this translocation is mediated by Sec61, an ER protein that is recruited toward antigencontaining endosomes after stimulation with TLR ligands (Zehner et al., Immunity
2015). After proteasomal degradation, antigen-derived peptides are re-imported
into the same endosomes by endosomal TAP (Burgdorf et al., Nat Immunol 2008)
with the help of the AAA ATPase p97 (Zehner et al., PNAS 2011). Additionally, we
could demonstrate that mannosylation of antigens targets them specifically for
cross-presentation (Rauen et al., PLoS One 2014) and are currently developing a
yeast-based expression system to mannosylate random antigens.
A second focus of our group is the immunoregulatory function of endocytic receptors. We could demonstrate a direct effect of the MR on the cytotoxicity of activated T cells. T cells activated in the presence of the MR show a severely impaired
cytotixic activity in vitro and in vivo. This impairment is mediated by a direct interaction of the MR with CD45 on the T cell surface. Interaction with the MR prevents
phosphatase activity of CD45, resulting in activation of the JAK-STAT pathway
and the down-regulation of Bcl6, a transcriptional repressor binding directly to the
CTLA-4 promoter. Hence, interaction with the MR with CD45 induced CTLA-4 expression, which was responsible for the impaired cytotoxicity.
MR-induced T cell tolerance can be overcome by increased CD28 signaling under
inflammatory conditions. At present, we are investigating the effect of the MR on
other cell types and we are analyzing the function of CD45 on macrophages in the
context of western diet.
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BFB Jahresbericht 2014
Gerhard von der Emde
Institut für Zoologie
Sensorische
Ökologie/Neuroethologie
Unsere Gruppe untersucht wie Tiere ihre natürliche Umwelt wahrnehmen, wie sie sich orientieren und navigieren und wie sie sensorische Reize flexibel interpretieren. Besonders interessieren wir
uns für die Verarbeitung sensorischer Information und für kognitive Prozesse im Wirbeltiergehirn, wie z.B. Lernen und Gedächtnis, Objekterkennung, Kommunikation, Entscheidungsfindung, u.a..
Eines unserer Modellsysteme sind schwach-elektrische Fische, die aktive Ortungs- und Kommunikationssysteme besitzen, bei denen sie elektrische Signale in
die Umwelt aussenden und diese auch selbst wieder wahrnehmen können. Bei
der „aktiven Elektroortung“ können die Tiere bei völliger Dunkelheit Objekte erkennen und analysieren und so ein nachtaktives Leben führen. In Verhaltensversuchen konnten wir die elektro-sensorischen Fähigkeiten bei der Objektwahrnehmung weitgehend aufklären und zeigen, dass elektrische Fische ein detailliertes
elektrisches Bild ihrer komplexen Umgebung wahrnehmen, das dem visuellen Bild
optisch orientierter Fische gleicht. Durch biophysikalische, elektrophysiologische
und neuroanatomische Experimente konnten wir die neuronalen Grundlagen einiger sensorisch/kognitiver Fähigkeiten aufklären. Die Tiere setzten ihre elektrischen Signale auch bei der Kommunikation ein. Durch Verhaltensversuchen mit
sozial lebenden Arten fanden wir komplexe Kommunikationsmuster, mit denen die
Gruppenmitglieder ihre Aktivitäten koordinieren und so z.B. sinnvolle Entscheidung über Verhaltensmuster der gesamten Gruppe treffen können.
Durch das Verständnis der sensorischen Mechanismen der Objekterkennung bei
der aktiven Elektroortung und -kommunikation konnten wir in einem bionischen
Ansatz die biologischen Prinzipien in die Technik übertragen. Das Resultat waren
z.B. katheterbasierte Sensoren, die bei Untersuchungen der Herzkranzgefäße gefährliche Wandveränderungen erkennen und analysieren können. Die Elektrokommunikation wurde auf Unterwasserroboter übertragen, die so in einem Roboterschwarm auch in trüben Gewässern mit einander kommunizieren können.
Der Zebrabärbling (Danio rerio) ist ein zweites Modellsystem unserer Gruppe, mit
dem wir die kognitive Alterung und die Neuropharmakologie von Lernen und Gedächtnis untersuchen. Der Fokus liegt hierbei auf verschiedenen Neuromodulator/
Transmitter-Systemen, z.B. dem Endocannabinoid- und GABAergen System.
Durch Verhaltensversuche, bei denen verschiedene Lernformen (assoziatives
Lernen, räumliches Lernen, Angstlernen, u.a.) getestet werden, werden die altersabhängigen, kognitiven Fähigkeiten der Fische, sowie ihre neuropharmakologische Beeinflussung untersucht.
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Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Michael Famulok
LIMES Institut
Program Unit Chemical Biology & Medicinal Chemistry
Laboratory of Chemical Biology
We develop and apply aptamer- and allosteric ribozymebased technologies for various purposes in diagnostics,
biosensing, chemistry, and molecular biomedicine. We
have established multi-purpose in vivo expression- and transfection systems for
aptamers and have shown that intracellular aptamers can modulate their target in
living cells. Due to their enormous variability, an aptamer library can be screened
with a much higher probability of success than a standard drug library. As a complement to genetic knock-down strategies, aptamers can be used to inhibit individual proteins, sub-domains, or catalytic centers, thus providing insight into a particular epitope’s role in cellular processes.
While the use in cell culture of aptamers targeting intracellular proteins is straightforward in the meantime, their application in whole organisms is hampered by
their instability, bioavailability, and transmembrane delivery. To overcome these
limitations, we have established aptamer-displacement assays and aptamerregulated allosteric ribozymes to ‘convert’ the inhibitory profile of aptamers into
drug-like inhibitors. These approaches provide access to high-throughput compatible, target-independent assays for the identification of small molecules. We
routinely re-synthesize the so identified compounds and their derivatives, and apply them in cultured cells and in model organisms (Drosophila, mouse) for the
functional elucidation of target proteins. In this way, we have identified SecinH3 as
the first small-molecule inhibitor of cytohesins. Cytohesins are small guanine nucleotide exchange factors (GEFs) that stimulate ADP ribosylation factors–
ubiquitously expressed GTPases, which control various cellular processes like
vesicle trafficking or integrin activation. SecinH3 targets the Sec7 domain of cytohesins-1, -2, and -3, and inhibits their GEF activity. When applied in human liver
cells, flies, and mice, it allowed implicating cytohesins as essential for proper insulin signalling. Our Chemical Biology approach thus led to the discovery of a hitherto unknown component in one of the most central signalling pathways.
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BFB Jahresbericht 2014
Bernd Fleischmann
Institut für Physiologie I
Developmental physiology
We investigate the mechanisms governing the initiation
and modulation of the electrical activity in the early embryonic heart. To this aim,
we are using single cell and multicellular recordings in combination with transgenic mouse models. Key molecules involved in the early electrical activity are
voltage dependent Ca2+ channels, the Na+-Ca2+ exchanger as well as ryanodine
and IP3 receptors.
Regulation of vascular tone
Vascular tone regulation is mediated through the smooth muscle cells. Although
the classic agents modulating vascular tone have been identified for a long time in
most of the cases the pathophysiology responsible for the hypertension are still
unclear. We are therefore investigating the influence of a new class of agents
which are also modulating vascular tone: We could show that extracellular matrix
proteins, which are known to be released under physiological and/or pathophysiological conditions into the blood (i.e. endostatin) have a strong effect on vascular
tone. We are currently testing various matrix degradation products and the involved signalling pathways.
Cell replacement in the infarcted heart
Heart failure has a poor prognosis and the only available causal treatment is organ transplantation. Because of the ever increasing shortage of donor organs alternative approaches are needed for the treatment of heart failure. We are testing
the efficacy of transplanting cardiac progenitors as well as adult and embryonic
stem cells. We have found that only the transplantation of contractile cells has a
functional benefit in infarcted mice whereas adult stem cells do neither transdifferentiate in cardiac tissues nor significantly enhance left ventricular function. Embryonic stem cells can be differentiated into intact cardiomyocytes, however,
transplantation of contaminating undifferentiated embryonic stem cells is followed
by tumour growth. We have therefore established purification approaches
whereby exclusively embryonic stem cell-derived cardiomyocytes are transplanted. These cells engraft teratoma-free and improve the force of contraction.
We are currently testing the efficacy of transplanting mesodermal precursors instead of only a single cell type to re-generate the heart tissue in vivo.
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Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Irmgard Förster
LIMES Institut
Immunologie und Umwelt
The Förster group has special expertise in the functional
characterization of macrophages and dendritic cells. In the
skin and the intestinal mucosa, antigen presenting cells
such as dendritic cells and macrophages act as sensors of
microbial pathogens, allergens and other environmental stimuli. This leads to activation of so called pattern recognition receptors (PRR) of the innate immune system as well as nuclear receptors for environmental chemicals. A major topic of our
research is the functional characterization of the chemokine CCL17, a ligand of
CCR4. CCL17 plays a prominent role in development of allergic and inflammatory
diseases. This chemokine is mainly produced by mature dendritic cells in peripheral organs and lymph nodes. In the last year we could demonstrate that the cytokine GM-CSF is a major inducer of CCL17 expression besides IL-4, whereas IFNinhibits CCL17 expression. Currently, we are developing aptamer-based inhibitors of CCL17 in cooperation with the group of Prof. G. Mayer which already have
been shown to be able to inhibit contact hypersensitivity responses in vivo. In addition, we are interested in the functional importance of CCL17 expression in pyramidal neurons of the hippocampus.
CCL17-expressing cells often show activation of the aryl hydrocarbon receptor
(AhR), a sensor of small environmental chemicals. Current research addresses
the regulation of AhR activity in the context of local responses to environmental
stimuli. The AhR is a ligand-activated transcription factor, which senses environmental chemicals. Besides its important role in xenobiotic metabolism, the AhR
has been identified as a potent immune regulator. AhR activity is regulated by
feedback inhibition through the AhR Repressor (AhRR). Using AhRR-EGFP reporter mice we could show, that the AhRR is mainly expressed in immune cells of
the intestine and skin in response to AhR stimulation. AhRR-deficient mice are
protected from LPS-induced septic shock, producing strongly reduced levels of
proinflammatory cytokines. In contrast, AhRR deficiency imposes enhanced sensitivity to dextran sulfate induced colitis similar to that seen in AhR-deficient mice.
We propose that constant stimulation of the AhR/AhRR pathway in response to
dietary, microbial and environmental factors is essential for an adequate balance
of barrier immunity.
The group of PD Dr. Heike Weighardt studies the function of the adaptor molecule MyD88 in specific cell types, such as macrophages, dendritic cells and
keratinocytes. MyD88 is an essential signal transducer downstream of Toll-like receptors as well as the IL-1 and IL-18 receptors. MyD88 function is specifically
studied in the context of skin allergy, UV-induced inflammation and skin aging,
and development of UV-induced tumors. For this purpose, conditional knockout
mouse models with cell-type specific expression of MyD88 are employed.
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BFB Jahresbericht 2014
Dieter Fürst
Institut für Zellbiologie
Im Mittelpunkt unserer Forschung steht die Frage, wie komplexe, supramolekulare Strukturen in Zellen aufgebaut werden. Dies schließt die Untersuchung mehrerer grundlegender Aspekte ein:
Welche Protein-Protein Wechselwirkungen sind die molekulare Basis für den Aufbau komplexer biologischer Strukturen?
Welche Signale regulieren die Morphogenese dieser Strukturen?
Welche Fehlsteuerungen sind an pathologischen Prozessen beteiligt?
Diese Fragen untersuchen wir primär am Beispiel der Myofibrille, dem für die Kontraktion der quergestreiften Muskelzellen verantwortlichen Organell. Lange Zeit
wurde die Myofibrille als eine außerordentlich hochgeordnete Struktur betrachtet,
die ausschließlich aus dicken (Myosin-enthaltenden) und dünnen (Actinenthaltenden) Filamenten besteht. Der hohe Ordnungsgrad kann allerdings nicht
allein durch die Fähigkeit dieser Proteine zum eigenständigen Zusammenbau in
makromolekulare Gebilde erklärt werden. Vielmehr ist eine Reihe spezifischer
Wechselwirkungen mit Strukturproteinen notwendig, die räumlich und zeitlich
streng reguliert werden müssen. In den letzten Jahren gelang es uns, eine Reihe
Aktin- und Myosin-assoziierter Proteine zu charakterisieren, die an der Steuerung
der Morphogenese der Myofibrillen beteiligt sind. Interessanterweise sind die gleichen Proteine an Reparatur- und Umbauvorgängen nach Muskelverletzungen beteiligt. Schließlich versuchen wir in Zusammenarbeit mit medizinischen Arbeitsgruppen, die Pathophysiologie genetisch bedingter muskulärer Erkrankungen zu
verstehen.
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Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Matthias Geyer
Institut für Angeborene Immunität
Biochemie und Strukturelle Immunologie
Unsere Arbeitsgruppe interessiert sich für
zwei Forschungsthemen: Die Regulation
der Transkription in Eukaryoten und die
Modulation der Zytoskelettstruktur an der
Zellmembran. Beide Prozesse sind essentiell für die menschliche Zelle; ihre
Fehlfunktionen sind involviert in eine Reihe von Krankheiten. So ist die Überaktivität der Transkription verbunden mit verschiedenen Arten von Krebserkrankungen
wie Brust- oder Darmkrebs, der mixed-lineage-leukemia (MLL) Erkrankung, aber
auch mit myocardialer Hypertrophie und der HIV Infektion. Die Phosphorylierung
der RNA Polymerase II stimuliert die Expression der Gene, was zu einer Erhöhung des Gehalts an mRNA und Protein führt. Die Motilität von Zellen wird an der
Plasmamembran durch das Aktinzytoskelett ermöglicht. GTPasen der RhoFamilie regulieren hier die Effektoren des Zytoskeletts, die in der Morphologie von
Krebszellen und bei neuronalen Erkrankungen eine wichtige Rolle spielen. Um die
Interaktionen zwischen Proteinen, RNA und Lipiden zu analysieren, benutzen wir
in unserem Labor eine große Bandbreite molekularbiologischer, biochemischer
und strukturbiologischer Techniken.
Regulation der Transkription
Wir untersuchen den Übergang von der Initiation zur Elongation bei der Transkription der Gene. Nach der Initiation pausiert die RNA Polymerase II (RNAPII) etwa
50-150 Nukleotide nach der Startstelle. Der positive TranskriptionsElongationsfaktor P-TEFb setzt im aktivierten Zustand die RNAPII wieder frei.
Dies geschieht durch Phosphorylierung: P-TEFb besteht aus einer Kinase und einer regulatorischen Untereinheit. Die Kinase phosphoryliert die C-terminale Domäne der RNAPII, die aus 52 Wiederholungen der Hepta-Sequenz YSPTSPS besteht. Wir möchten auf molekularer Ebene verstehen, wie diese Transkriptionssteuernden Kinasen aktiviert und reguliert werden. Dazu untersuchen wir auch
Inhibitoren, die die Aktivität der Proteinkinasen hemmen.
Umbau des Zytoskeletts an der Zellmembran
Zellbewegungen und Änderungen der Zellmorphologie spielen eine bedeutende
Rolle bei der embryonalen Entwicklung, der Immunantwort und der Regeneration
von Gewebe. Der fortwährende Umbau des Aktin-Zytoskeletts ist dabei notwendig, um zelluläre Funktionen wie die Bildung von Ausstülpungen, die Adhäsion
von Zelloberflächen oder die Rückbildung von Zellfortsätzen zu gewährleisten.
Die Struktur des Aktin-Zytoskeletts wird dabei von einer Vielzahl an Regulationsfaktoren kontrolliert, zum Beispiel von Polymerisationsfaktoren. Die größte Gruppe der Aktin-Polymerisationsfaktoren bilden die Formine. Wir sind an der Assoziation der Formine an die Plasmamembran interessiert. Viele Formine werden durch
GTPasen der Rho-Familie aktiviert und bewirken eine Elongation der
Aktinfilamente. Die Analyse der Struktur–Funktionsbeziehung der Formine soll
uns dabei helfen, die Mechanismen der Aktinpolymerisation und
Membranbewegung zu verstehen.
17
BFB Jahresbericht 2014
Volkmar Gieselmann
Institut für Biochemie und Molekularbiologie
Die Abteilung besteht aus vier selbständig
arbeitenden Gruppen. Die Arbeitsgebiete
umfassen den Lipidstoffwechsel des Myelins
unter normalen und pathologischen Bedingungen. Im Zentrum des Interesses stehen dabei lysosomale Speichererkrankungen, die sich insbesondere in Störungen der Myelinisierung manifestieren (Metachromatische Leukodystrophie). In der AG Eckhardt wird versucht, die
Pathomechanismen dieser Erkrankung zu verstehen. Die AG Matzner arbeitet an
der Entwicklung von Therapien für lysosomale Speichererkrankungen. Dabei
steht die Frage im Vordergrund wie lysosomale Enzyme zu therapeutischen Zwecken über die Blut Hirn Schranke transportiert werden können.
Weiteres Arbeitsgebiet ist die Aufklärung der Funktion von N-Acetylaspartat
(NAA) und N-Acetylaspartylglutamat (NAAG) im Nervensystem. Diese Aminosäure bzw. Peptid kommt in bis zu millimolaren Konzentrationen im ZNS vor, ohne
dass die Funktion dieser Substanzen bekannt ist. In der AG Eckhardt wurden die
Enzyme kloniert, die diese Substanzen synthetisieren und über entsprechende
Knock out Mäuse soll die Funktion von NAA und NAAG aufgeklärt werden.
Die zellbiologischen Konsequenzen lysosomaler Speicherung sind nur in Einzelaspekten bekannt. Die AG Winter befasst sich mit der Beschreibung von Veränderungen, die durch lysosomale Lipidspeicherung auf zellulärer Ebene hervorgerufen werden. Dazu wird ein Zellkulturmodell lipidspeichernder Neurone
verwendet und Veränderungen in der Expression von Proteinen oder in
Signaltransduktionsketten werden über einen massenspektrometrischen Ansatz in
Abhängigkeit vom Ausmaß der lysosomalen Speicherung erfasst.
Die AG Thelen untersucht Vorgänge in sehr frühen Stadien der Biosynthese
lysosomaler Enzyme sowie Veränderungen im lysosomalen Proteom bei verschiedenen Zellkulturbedingungen.
18
Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Albert Haas
Institut für Zellbiologie
PHAGOSOMENBIOGENESE
Wenn professionelle Phagozyten (z.B. Makrophagen) Mikroorganismen aufnehmen,
dann wird ein neues Organell, das
Phagosom, gebildet, das sich in der Regel
zu einem Phagolysosom entwickelt, in dem
die aufgenommenen Mikroben getötet werden und aus dem heraus ihre Antigene auf der Makrophagen-Oberfläche präsentiert werden. Einige Spezies intrazellulärer Mikroorganismen verhindern jedoch
die Reifung zu Phagolysosomen auf unterschiedliche Weise.
BIOGENESE RHODOCOCCUS EQUI-ENTHALTENDER PHAGOSOMEN
(M. Bunge, T. Dykstra, I. Krämer, R. Icobescu, K. von Bargen)
R. equi verursacht oft tödliche Pneumonien in Fohlen und gelegentlich in AIDSPatienten. R. equi-enthaltende Phagosomen reifen in Makrophagen nicht zu
Phagolysosomen heran, sondern werden in einem frühen endozytischen Stadium
arretiert. Wie diese Pathogene den phagozytischen Abbauweg umfunktionieren
und sich in Makrophagen vermehren können (in denen sie eigentlich getötet werden sollten) und wie das Immunsystem nach Aktivierung dennoch dieses Pathogen töten kann, wird untersucht. Offensichtlich spielt für die mikrobielle Vermehrung ein von den Bakterien produziertes, Lysosomen-zerstörendes Proteine eine
zentrale Rolle. Weiter studieren wir den Wirtstropismus dieser Bakterien. Wir haben herausgefunden, dass eine Art von Virulenzplasmid, welche in Pferdeisolaten
vorkommt, die Vermehrung im Pferdemakrophagen, aber nicht im Schweinemakrophagen fördert. Andererseits vermehren sich Schweineisolate in Schweinemakrophagen, aber nicht in Pferdemakrophagen. Nach unseren neusten Daten basiert dieser unterschiedliche Tropismus auf nur jeweils einem Protein, was R. equi
zu einem Paradigma für bakterielle Wirtsspezifität machen könnte.
IN VITRO FUSION ENDOZYTISCHER MIT PHAGOZYTISCHEN ORGANELLEN
(C. Hermsen, J. Krupp, J. Volk)
Um die Wechselwirkung phagozytischer mit endozytischen Organellen im Allgemeinen und die Pathogen-enthaltender Phagosomen mit Endosomen im Speziellen besser verstehen zu können, haben wir ein zellfreies System für die Fusion
von
Endosomen mit Phagosomen basierend auf
mikroskopischen
Fluoresezenzmessungen aufgebaut. Ein zentrales neues Ergebnis ist, dass
Phosphatidylinositol 4-Phosphat [PI(4)P], ein normalerweise dem Endoplasmatischen Retikulums, dem Golgi-Apparat und der Plasmamembran zugeschriebenes
Lipid, die Fusion von Phagosomen mit Lysosomen, aber nicht frühen Endosomen,
reguliert, wodurch dieses Lipid nun auf der ‚zellulären Landkarte‘ eine neue und
zentrale Position bekommt.
19
BFB Jahresbericht 2014
Dieter Hartmann
Anatomisches Institut der Universität Bonn, Abt. Neuroanatomie
Main Research Interest: Role of Membrane Protein
Secretases in Development and Disease
Secretases form a heterogenous group of proteases acting as
ectodomain sheddases or intramembrane cleaving proteases. Secretases may
be used to secrete protein fragments, such as in the case of several paracrine
growth factors, or process them via regulated intramembrane proteolysis (RIP) to
generate signal – transducing fragments of membrane proteins. Three secretase
activities,
-,
- and
– secretase, play a key role in the pathogenesis of Alz-
heimer´s Disease (AD) by controlling the release of A
peptides.
– Secretase
has been identified as a novel aspartyl protease termed BACE1, while
–
secretase activity is linked to a large protein complex forming around either
presenilin 1 (PSEN1) or PSEN2, further consisting of aph-1, pen2 and nicastrin.
Only
– secretase still awaits final identification, whereby key candidates like
ADAM10 belong are disintegrin proteases of the ADAM family. It is striking thereby that these proteases form a conserved processing machinery for a growing
number of crucial other proteins like cadherins or Notch receptors, explaining the
often disastrous phenotypes of their respective knockout models. Our group is focusing on the further investigation of these models with the aim to characterize
further substrates and their role in embryogenesis and cell biology.
Collaborations
Besides following our main topic, our laboratory is involved in a set of collaboration with other groups, mainly focusing on the morphological analysis of knockout
mouse models. The most recent projects include the analysis of pex5 knockout
mice (with Prof. M. Baes, KU Leuven, Belgium), mice deficient for cytokeratins
(with Prof Th. Magin) and fa2h knockout mice (Dr M Eckhardt)
Electron Microscopy
Both via a collaboration with EMA, the electron microscopy and analytics group at
the CEASAR research center and further modernization of the electron microscopy in our own lab we are establishing state of the art field emission electron microscopy with EM tomography and analytical microscopy as a core technology for
cell biology in our group.
20
Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Gunther Hartmann
Institut für Klinische Chemie und Klinische Pharmakologie
Angeborene Immunerkennung von Virusinfektionen
Rezeptoren des Angeborenen Immunsystems erkennen
eingedrungene Viren anhand ungewöhnlicher Lokalisierung,
Modifikation und Struktur der viralen Nukleinsäuren und initiieren eine Typ-I-IFN dominierte antivirale Immunantwort, die
schließlich eine Virus-Antigen-spezifische Immunantwort (TZellen, Antikörper) einleitet. Die antivirale Immunantwort
eliminiert Virus-infizierte körpereigene Zellen. Die Steuerung
dieser Immunantwort ist nicht nur für die Therapie von Virusinfektionen von großem Interesse, sondern auch für die Therapie von Tumorerkrankungen, da auch
hier körpereigene aber entartete Zellen gezielt eliminiert werden müssen.
Immunerkennung von Nukleinsäuren
Die Erkennung viraler Nukleinsäuren kann mit kurzen synthetischen Nukleinsäuren imitiert werden. Unser Ziel ist, immunstimulatorische Minimalmotive zu identifizieren und synthetische Nukleinsäure-Liganden zu entwickeln, um Immunantworten so zu steuern und therapeutisch zu nutzen dass sie effizient gegen Viren
oder Tumoren gerichtet werden. Bei den Nukleinsäurerezeptoren handelt es sich
um endosomale Toll-like Rezeptoren (TLR3, 7, 8, 9), die zytosolischen RIG-I like
Rezeptoren (RLR) (RIG-I und MDA-5) und zytosolische DNA-Rezeptoren (z.B
cGAS). Unsere Gruppe lieferte entscheidende Beiträge zur Aufklärung des cGASSignalweges und konnte doppelsträngige 5´-Tri, bzw. Diphosphat(3/2P)-RNA als
Zielstruktur für RIG-I identifizieren. Die RNA-Synthese über Polymerasen (bei
Bakterien, Viren, aber auch im Zellkern) ist mit einem 5’-3P der RNA verbunden.
RNA-Modifikationen (z.B. N1-Ribose-2´O-Methylierung) verhindern die Erkennung
der zellulären RNA, während unmodifizierte virale oder bakterielle RNA im Zytosol
RIG-I stimuliert. Es ist uns gelungen, die Interaktion von RIG-I mit seinem Liganden durch Kristallstruktur-Analyse aufzuklären, was u.a. durch die in unserem Labor entwickelte synthetische Herstellung von 3P-RNA ermöglicht wurde.
Therapeutischer Einsatz von RIG-I-Liganden
Durch die Induktion von endogenem IFN- / kann 3P-RNA grundsätzlich rekombinantes IFN- / in immuntherapeutischen Ansätzen ersetzen. Im Gegensatz zu
exogenem IFN- / Protein werden keine neutralisierenden Antikörper gegen die
RNA-basierten RIG-I-Liganden gebildet. Dagegen aktiviert RIG-I weitere antivirale/antiproliferative Signalwege (z.B. Apoptose). Die immunmodulatorische, antitumorale und antivirale Wirkung von RIG-I-Liganden konnten wir in Tiermodellen
der multiplen Sklerose, des Melanoms und Hepatitis B zeigen. Auf Grundlage von
RIG-I-Ligand-basierten therapeutischen Oligonukleotiden wurde eine Firma ausgegründet.
21
BFB Jahresbericht 2014
Christian Henneberger
Institut für Zelluläre Neurowissenschaften
Wir untersuchen die Kommunikation zwischen Nervenzellen
und deren plastische Veränderungen im gesunden Hirn und
in Krankheitsmodellen. Dabei steht das Zusammenspiel von
Nervenzellen und anderen, nichtneuronalen Bestandteilen
des Hirns wie zum Beispiel Astrozyten im Vordergrund. Ein wesentliches Ziel ist
es, die grundlegenden zellulären Mechanismen zu verstehen, durch welche
Astrozyten und Neuronen interagieren und damit die Eigenschaften der Informationsverarbeitung und -speicherung im Hirn definieren.
Unser primäres Modellsystem ist der Hippokampus von Nagern, welchen wir in
akuten Schnittpräparaten fluoreszenzmikroskopisch (intensity and life-time twophoton excitation fluorescence microscopy) und elektrophysiologisch untersuchen.
Die Computer-gestützte Modellierung der untersuchten Signalwege er-
gänzt die experimentellen Arbeiten.
Schwerpunkt
der
laufenden
Projekte
ist
der
Einfluss
von
Morphologieveränderungen von Astrozyten auf die Kommunikation zwischen
Neuronen und deren Plastizität. Der Hintergrund ist, dass die räumliche Nähe
zwischen Astrozytenfortsätzen und Synapsen für eine Reihe von Interaktionen
unabdingbar
ist.
Kommt
es
zu
physiologischen
astrozytären
Morpholgieveränderungen wie zum Beispiel einem Rückzug von Fortsätzen von
neuronalen Synapsen, hat das möglicherweise einen wesentlichen Einfluss auf
die synaptische Signalverarbeitung. Wie untersuchen daher momentan, welche
Signalkaskaden die Struktur von Astrozyten kontrollieren und ob und wie nach deren Aktivierung die synaptische Kommunikation verändert ist. Langfristiges Ziel ist
auch die Identifikation möglicher neuer therapeutischer Ansatzpunkte. Daher werden Experimente im gesunden Hirngewebe ergänzt durch Untersuchungen in
Krankheitsmodellen.
22
Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Michael Hoch
LIMES Institut
Program Unit Entwicklungsbiologie, Genetik & Molekulare
Physiologie
Arbeitsschwerpunkte unserer Abteilung sind der zelluläre
Lipidstoffwechsel, Insulin/TOR-Signalwege und deren Wechselwirkung mit dem natürlichen Immunsystem im Darm, Peroxisomen- und
Lysosomenbiogenese und deren Dysfunktionen (Lipidspeichererkrankungen,
Neurodegeneration) und die Charakterisierung neuer Regulatoren der Organphysiologie. Dabei beschäftigen wir uns auch immer intensiver mit der Wechselwirkung zwischen Ernährung, Stoffwechselregulation und Auswirkungen auf Körperfunktionen bei menschlichen Erkrankungen. Unsere Untersuchungen führen wir in
drei verschiedenen genetischen Modellsystemen durch, der Fruchtfliege Drosophila, die Maus und dem Zebrafisch. Dabei versuchen wir mit klassischgenetischen, molekularbiologischen, biochemischen und zellbiologischen Methoden neue Regulatorgene und genetische Netzwerke zu identifizieren, die grundlegende Lebensvorgänge steuern.
23
BFB Jahresbericht 2014
Jörg Höhfeld
Institut für Zellbiologie
Proteine sind zentrale Bestandteile der lebenden Zelle. Sie
erfüllen ihre Funktion aufgrund einer definierten dreidimensionalen Struktur. Ist ein Protein dagegen fehlgefaltet, führt
dies zu einem Verlust der Proteinfunktion und kann schließlich sogar zum Absterben der Zelle führen. Die Bedeutung
der korrekten Proteinfaltung wird letztlich auch gerade durch humane Erkrankungen belegt, bei denen eine Proteinfehlfaltung zugrunde liegt, wie zum Beispiel der
zystischen Fibrose oder der Creutzfeldt-Jakob Erkrankung. Dies macht deutlich,
dass in der Zelle Mechanismen bestehen müssen, die eine Qualitätskontrolle von
Proteinen durchführen und so eine Ansammlung fehlgefalteter Proteine in der Zelle verhindern. Dabei spielen molekulare Chaperone und Energie-abhängige
Proteasen eine entscheidende Rolle. Molekulare Chaperone binden entfaltete
Proteine, stabilisieren diese und fördern dadurch eine Faltung zur nativen Form.
Demgegenüber verhindern Energie-abhängige Proteasen eine Ansammlung fehlgefalteter Proteine, indem sie diese gezielt abbauen. Chaperone und Proteasen
sind offensichtlich Schlüsselkomponenten einer zellulären Qualitätskontrolle von
Proteinen. Wie das Zusammenspiel dieser Komponenten reguliert wird, ist allerdings noch weitestgehend unklar.
Die Arbeitsgruppe versucht anhand der Charakterisierung des molekularen
Chaperons Hsp70 Einblicke in das regulierte Zusammenspiel von Chaperonen
und Proteasen bei der Qualitätskontrolle zu erhalten. Hsp70 eignet sich besonders für derartige Untersuchungen, da das Chaperon an der Faltung von Proteinen beteiligt ist, entfaltete Proteine aber auch einem Abbau zuführen kann. In den
letzten Jahren konnten wir zeigen, dass die Funktion von Hsp70 unmittelbar durch
regulatorische Helferproteine, sogenannte Cochaperone, bestimmt wird. Diese
modulieren die Aktivität des Chaperons und vermitteln eine Kooperation von
Hsp70 mit anderen Proteinen in der Zelle.
Die Cochaperone BAG-1 und CHIP steuern das Zusammenspiel von Hsp70 mit
dem Ubiquitin/Proteasom-System, der zentralen Proteinabbaumaschinerie in unseren Zellen. BAG-1 stimuliert das Andocken von Hsp70 an den Abbaukomplex,
24
Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
während CHIP Hsp70-gebundene Proteine mit einem Abbausignal markiert. Die
Cochaperone schalten insofern die Chaperonaktivität von Proteinfaltung auf Proteinabbau um. Wir konnten zeigen, dass die Cochaperone aufgrund dieser Schalterfunktion einen ganz wesentlichen Anteil an der Regulation von Zellwachstum
und Zellvermehrung haben und ebenfalls Schlüsselkomponenten bei der Proteinqualitätskontrolle darstellen. Dementsprechend haben unsere Befunde Auswirkungen auf die Tumorforschung und die Aufdeckung der molekularen Ursachen
neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson. Ebenso könnten
dadurch neue therapeutische Ansätze zur Behandlung der Mukoviszidose möglich werden.
Ein Abbauweg, der für die Aufrechterhaltung der Muskulatur von großer Bedeutung ist, ergibt sich schließlich durch die Kooperation der Cochaperone BAG-3
und CHIP. Diese Kooperation vermittelt in der Muskulatur eine Entsorgung von
beschädigten Aktinverankerungsproteinen in Lysosomen. Somit steht also ein
zweiter Abbauweg zur Entsorgung von Proteinmüll zur Verfügung, der durch molekulare Chaperone initiiert wird. Ein Ausfall dieses Abbauweges führt tatsächlich
zu einer schweren Muskelschwäche bei betroffenen Kindern. Die Daten zeigen,
dass nicht nur das Gehirn sondern auch die Muskulatur auf eine Chaperonvermittelte Proteinqualitätskontrolle in hohem Maße angewiesen ist.
Schließlich haben wir unlängst im Rahmen eines BFB Projektes die physiologische Rolle des Cochaperons HspBP1 aufklären können. Dieses ist essentiell für
die Bildung von Spermien, wie wir anhand von Mäusen, denen das HspBP1 fehlt,
zeigen konnten. Im Hoden wird HspBP1 benötigt, um eine ausreichende Konzentration von Chaperonproteinen zu erhalten, die aufgrund ihrer protektiven Funktion
für die Bildung der Spermien notwendig sind. Spermien ähneln in dieser Hinsicht
Tumorzellen, die ebenfalls auf hohe Mengen von Chaperonen angewiesen sind.
Damit haben unsere Befunde eine Relevanz für das Verständnis der männlichen
Unfruchtbarkeit und der Tumorentstehung.
25
BFB Jahresbericht 2014
Michael Hölzel
Institut für Klinische Chemie und Klinische Pharmakologie
Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit
der Frage, wie Tumorzellen auf entzündliche
Veränderungen in der Umgebung reagieren
und welche Rolle dies bei der Resistenz gegen moderne Krebstherapien spielt.
Diese Aspekte sind auch bedeutend für die Progression der Tumorerkrankung
und insbesondere der Metastasierung, also der Absiedelung von Tumorzellen in
anderen Organen in unserem Körper. Unser derzeitiger Schwerpunkt liegt auf
dem Malignen Melanom, einer sehr aggressiven Form von Hautkrebs ("Schwarzer
Hautkrebs"), der von den pigmentbildenden Melanozyten in unserer Haut ausgeht
und durch übermäßige Exposition mit UV Strahlen (Sonnenbrände) ausgelöst
werden kann.
In diesem Zusammenhang haben wir mit der Arbeitsgruppe von Prof. Tüting aus
dem BfB untersucht, wie die Entzündung verursacht durch starke Sonnenbrände
das Migrations- und Metastasierungspotential von Melanomzellen verstärken
kann. Die Ergebnisse zeigen, dass nicht nur die Veränderungen im Genom (Mutationen) durch intensive Belastung mit UV-Strahlen eine wichtige Rolle spielen,
sondern auch die Entzündung in der Haut nach solchen starken Sonnenbränden.
Unser Augenmerk lag dabei auf den Veränderungen der Genexpression in
Melanomzellen und weiterführende Arbeiten in unserer Arbeitsgruppe haben molekulare Mechanismen aufgezeigt, die für eine balancierte wechselseitige Kontrolle von verschiedenen Programmen sprechen. Oft greifen die Melanomzellen dabei auf Prozesse der Embryonalentwicklung zurück, die normalerweise durch
epigenetische Mechanismen abgeschaltet wurden. In der Zusammenschau ergibt
sich ein spannendes Gefüge aus genetischen und epigentischen Veränderungen
bei der Entstehung und Progression des Malignen Melanoms, die wir in den folgenden Jahren noch tiefgreifender untersuchen wollen und wir werden auch weiter den Aspekt der Therapieresistenz beleuchten, insbesondere im Kontext der
neuen Immuntherapien, die sehr vielversprechende Ergebnisse in ersten klinischen Studien zeigen.
26
Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Veit
Hornung
Institut für Klinische Chemie und Pharmakologie
In our research projects, we are trying to understand what mechanisms are employed by our innate immune system to distinguish self from non-self. Central to
this complex task is a repertoire of pattern recognition receptors (PRRs) that have
evolved to detect the presence of microorganisms. The ligands or targets of these
PRRs are usually referred to as pathogen-associated molecular patterns
(PAMPs). PAMPs are typically molecular structures that are unique to the physiological processes of microorganisms but not the host. In addition, PAMPs usually
constitute products that are essential to microorganisms and thus cannot be
changed or lost by the respective microorganism via adaptive evolution. In addition to the recognition of PAMPs, some PRRs can also detect endogenous danger
and stress situations. Cell stress or tissue damage can lead to the release of normally compartmentalized molecules or the chemical modification of selfmolecules. These and other endogenous inflammatory signals that appear after
cellular damage or due to metabolic derangements are collectively known as danger-associated molecular patterns (DAMPs), and their ability to trigger inflammation is mediated by the PRRs of our innate immune system.
Two families of cytosolic PRRs are currently the focus of our research: RIG-I like
helicases detect replicating RNA viruses by the virtue of their RNA genome or
their transcriptional and replicative activity. RIG-I, for example, detects the 5' triphosphate end of non-self RNA. This 5' triphosphate signature is a characteristic
feature of viral RNAs. In contrast, endogenous RNAs are usually capped or processed at their 5' end so that they evade recognition by RIG-I. In addition, posttranscriptional modifications that are typical for the host strongly suppress RIG-I
mediated recognition despite the presence, in some cases, of a 5' triphosphate
signature. The activation of RIG-I like helicases results in the transcription of proinflammatory genes that cooperate to restrict viral replication. While we can mimic
27
BFB Jahresbericht 2014
viral infection by introducing synthetic 5' triphosphate RNAs into cells, the exact
nature of the physiological virus-derived ligands is not yet fully understood. In our
current projects, we are addressing this question using a variety of biochemical
and genetic approaches. We have recently made the surprising finding that
certain types of double-stranded DNA are also sensed by the RIG-I pathway. In
some cell types, AT-rich dsDNA is transcribed by the RNA polymerase III complex. The resulting RNA transcripts harbor a 5' triphosphate RNA moiety and are
able to form strong secondary structures and also fully complementary dsRNA.
This RNA is then sensed by RIG-I and thus can lead to strong antiviral responses.
This indirect dsDNA sensing pathway is, however, not the only dsDNA recognition
system. There seems to be at least one additional DNA sensing system that
works independently of RNA polymerase III activity. We are currently pursuing
several routes of investigation to elucidate this elusive pathway. The inflammasome complex is another fascinating example of cytosolic recognition machinery. As its name suggests, the inflammasome plays a central role inflammation and infection. Following activation, receptors of the inflammasome
family trigger the assembly of a large multi-protein complex that functions as a
platform to proteolytically activate several inflammatory caspases, including
caspase-1. Activated caspase-1, in turn, cleaves pro-cytokines such as pro-IL-1b
and pro-IL-18 into their biologically active forms. The release of matured IL-1b is
an important trigger of inflammation resulting in the recruitment of immune cells,
the release of other cytokines and chemokines and the induction of fever. While
many 'stimuli' have been reported to activate receptors of the inflammasome system, little is known about the molecular mechanisms that lead to the assembly of
the inflammasome complex. We have recently characterized the receptor molecule AIM2 that detects cytosolic double-stranded DNA, leading to the assembly of
an ASC inflammasome. In future studies, we want to determine the role of the
AIM2 inflammasome in the recognition of microbial pathogens and also in autoimmune disease.
28
Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Jörg C. Kalff
Klinik und Poliklinik für Allgemein-, Viszeral-, Thoraxund Gefässchirurgie
Wir erforschen die zellulären und molekularen Mechanismen, die an der Entstehung sowie Auflösung komplexer
Entzündungsreaktionen im Rahmen post-operativer Komplikationen auftreten. Insbesondere fokussieren wir uns
auf den postoperativen Ileus (POI) und die peritoneale
Adhäsionsbildung im Mausmodell.
Wir konnten erstmalig die Bedeutung entzündungsauflösender Lipidmediatoren im
POI nachweisen. Dabei stellte sich der Mediator Protektin DX als Schlüsselmolekül heraus, welches 12/15-Lipoxygenase abhängig die Extravasation von
Immunozyten in die Darmwand verhinderte. Im Rahmen eines BONFOR Projektes wurde zudem an einer Alternative zur invasiven Stimulation des Vagusnervs
geforscht. Zusätzlich interessierten wir uns bei der Entzündungsauflösung für die
Differenzierungsprozesse von infiltrierenden Makrophagen, sowohl im POI als
auch bei der Adhäsionsbildung. Dabei standen die Rolle von Interleukin 10 und
die der Arginase 1 im Vordergrund. Ein neues Themenfeld beschäftigte sich mit
den Neuroimmunmechanismen beim POI. Mittels einer transkutanen elektrischen
Stimulation des Vagus am Ohr konnten wir einen cholinergen, antiinflammatorische Signalweg aktivieren und die Ausbildung des POI verhindern.
Aufbauend auf die Tierversuche konnten wir erfolgreich Bonfor Mittel für eine klinische Pilotstudie beantragen. In weiteren Versuchen zeigten wir, dass der Neurotransmitter CGRP, welcher frühzeitig im POI ausgeschüttet wird, intestinale
Makrophagen aktiviert und es dadurch zu einer Verstärkung der Immunantwort
kommt. Außerdem identifizierten wir einen zweiten neuronalen Zelltyp, die enterische Gliazelle, der als nicht-klassischer Immunozyt Zytokine und Chemokine freisetzen kann und dadurch ebenfalls den POI aggraviert.
Ein zusätzlicher Forschungsschwerpunkt unserer Gruppe ist die Transplantationsmedizin. Erforscht wird hier der Einsatz von Leberzellen und Zellen der
Bauchspeicheldrüse, wobei die Zellen in vitro auf dreidimensionalen, hochporösen Polymermatrizen vorkultiviert werden. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines
Gewebeersatzes für Leber und endokrine Bauchspeicheldrüse mittels Tissue Engineering, welches in der Zukunft als Alternative zur allogenen Transplantation
kompletter Organe zum Einsatz kommen könnte. Im Rahmen eines BONFORgeförderten Projektes wurde das in vitro neu gebildete Lebergewebe innerhalb
einer in vivo Studie erstmals erfolgreich transplantiert.
In dem Bereich Onkologie beschäftigten wir uns 2014, im Rahmen eines durch
die Else-Kröner Stiftung geförderten Projekts, mit dem Sinusoidalen Obstruktionssyndrom (SOS) der Leber, eine Nebenwirkung von Oxaliplatin, welches in bis zu
60% der Fälle nach Applikation im Zusammenhang mit einem hepatisch metastasierten kolorektalen Karzinom auftritt. In unseren Vorversuchen konnten wir Marker einer sterilen Inflammation bei der Entwicklung des SOS nachweisen. Welche
Bedeutung dies für die Genese hat, welche Zellen an der Entwicklung beteiligt
sind und ob sich hieraus mögliche Therapieansätze ergeben, wurde im Rahmen
dieses Projektes näher untersucht.
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BFB Jahresbericht 2014
Waldemar Kolanus
LIMES-Institut
Program Unit Molecular Immune & Cell Biology
Verknüpfung, Aufrechterhaltung und Lösen von Zell-Zellbzw. Zell-Matrix-Interaktionen sind Grundvoraussetzungen
für das Funktionieren natürlicher und adaptiver Immunabwehr. Lymphozyten sind außerordentlich mobile Zellen, und
müssen sowohl bei der physiologischen Rezirkulation zwischen Blut und Lymphsystem, als auch im Rahmen entzündlicher Prozesse Transportsysteme und Gewebe aufsuchen bzw. auch wieder verlassen können. Zu diesem Zweck sind sie mit sensorischen Apparaten ausgestattet, die ihnen erlauben, die Umgebung nach Richtungsinformationen abzutasten. In den letzten Jahren sind die molekularen Vermittler dieser Fähigkeiten gut charakterisiert worden, zumindest gilt dies für die
Zelloberfläche. Dies sind zum einen spezialisierte Adhäsionsmoleküle (Selektine
und Integrine), die die Effektormoleküle dieser Funktionen sind; darüber hinaus
sind weitere Oberflächenproteine für diese Regulation entscheidend, nämlich diejenigen, welche das Adhäsions- und Migrationverhalten der Zellen kontextspezifisch kontrollieren. Chemokinrezeptoren sowie Antigenrezeptoren auf T-und BZellen ermitteln Signale, welche die jeweiligen Zellen in die Lage versetzen, das
Gefäßsystem zu verlassen, in entzündete Gewebe einzuwandern, und/oder ihr
Effektorprogramm auszulösen. All diese Funktionen sind normalerweise physiologisch; sie können jedoch außer Kontrolle geraten und zur Pathogenese von Autoimmunerkrankungen beitragen. Dies geschieht, wenn z.B. T-Zellen massiv in
chronisch entzündete Areale einwandern, und dort den Autoaggressionsprozess
verstärken. Es ist daher sowohl für das grundlegende Verständnis der Immunregulation, als auch aus medizinischem Interesse von hoher Wichtigkeit diese Prozesse weiter aufzuklären und molekular zu charakterisieren.
Integrine sind heterodimere Plasmamembranproteine, die zelluläre Interaktionen
mit der extrazellulären Matrix und zellspezifischen Liganden vermitteln. Eine Besonderheit ist dabei die Fähigkeit der Integrine, Informationen aus dem
Cytoplasma in den Extrazellularraum zu leiten. Die Bindung von
Integrinrezeptoren an ihre jeweiligen Liganden ist normalerweise nicht konstitutiv,
sondern sie hängt vom Aktivierungszustand der Zelle ab. Bisher nicht verstandene intrazelluläre Signalprozesse regeln die Avidität der extrazellulären
Integrindomänen für ihre Liganden. Dieses Phänomen wird oft als "inside-outsignaling" bezeichnet, und ist in physiologischen Situationen verantwortlich für die
Bindung und Loslösung von Zellen an die sie umgebende Matrix, für die Adhäsion
von Plättchen an Fibrinogen, für die Kopplung von Lymphozyten an antigenpräsentierende Zellen und für die Phagozytose von durch Komplement opsonisierten
Zellen durch myelomonozytäre Phagozyten.
Unsere Gruppe isoliert mit Hilfe biochemischer und genetischer Methoden Faktoren, welche die Integrinsignaltransduktion cytoplasmatisch regulieren. Die Charakterisierung der Gene und Proteine erfolgt durch eine Vielzahl state-of-the-art in
vitro Methoden, sowie durch knock-out der charakterisierten Signalkomponenten
in der Maus. Langfristiges Ziel der Gruppe ist die Aufklärung essentieller Regulationswege des Immunzell-„Trafficking“ in vivo.
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Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Ulrich Kubitscheck
Institut für Physikalische und Theoretische Chemie
The group “Biophysical Chemistry” is devoted to the analysis of molecular dynamics in the context of biological and
bio-mimetic systems. Our key interest is the analysis of molecular kinetics within supra-molecular complexes at the
single molecule level. In this context we study the dynamics
of probe molecules, transcription factors and of mRNA particles within the cellular
interior, the nucleo-cytoplasmic transport of proteins across the nuclear pore
complexes in the nuclear envelope, the trafficking and nuclear export of mRNA
particles, and finally the mode of action of bioactive peptides and antibiotics
against bacteria and model membranes. Our labs are equipped for the required
preparatory biochemistry and all standard protocols from cell to molecular biology.
We passionately use and develop state-of-the-art light microscopy techniques like
confocal scanning microscopy and single-molecule microscopy using various illumination techniques such as laser-supported total internal reflection fluorescence
(TIRF), highly inclined and laminated optical sheet (HILO) excitation and classical
epi-fluorescence excitation. Single molecule tracking and photobleaching techniques are employed to quantify molecular dynamics mostly in vivo.
A further key topic of increasing importance is the development of new and the
improvement of existing advanced light microscopic methods, preferentially light
sheet fluorescence microscopy (LSFM, SPIM) and 3D particle tracking. Thus we
constructed a scanned light sheet microscope with confocal line detection, which
features an improved resolution and reduction of scattered background light compared to the usual light sheet microscopy. In a fruitful collaboration with Ben
Odermatt from the Anatomical Institute of the Medical Faculty we conceived and
built a scanned light sheet microscope featuring 2-photon excitation with ultrashort laser pulses for the study of Zebra fish in vivo. Currently we develop further
light sheet microscopes for colleagues in Santiago de Chile featuring two excitation and two imaging beam paths, and for colleagues from the Institute of Reconstructive Neurobiology of the Medical Faculty here in Bonn.
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BFB Jahresbericht 2014
Christian Kurts
Institut für Molekulare Medizin und Experimentelle Immunologie
Antigenkreuzpräsentation
Die Kreuzpräsentation spielt eine zentrale
Rolle bei zytotoxischen T Zellantworten gegen Tumoren und intrazelluläre Pathogene, und ist zwingend erforderlich für alle
Protein-basierten Vakzinationen gegen Tumoren und Viren. Wir beschäftigen uns
im Rahmen des SFB704, des SFB645 und des Exzellenzclusters
„Immunosensation“ mit der Rolle von Chemokinen und den zellbiologischen Mechanismen der klassisch oder alternativ vermittelten Kreuzpräsentation. Diese Arbeiten sind von Bedeutung für die Grundlagen-immunologie und können genutzt
werden, um Vakzinations-strategien, zur Generation effektiver Memory- oder Effektor-T Zellenantworten zu optimieren.
Vermeidung von Autoantikörperbildung durch B-Zellapoptose
In zahlreichen immunvermittelten Erkrankungen wie z.B. Nierenentzündungen
oder Schilddrüsenerkrankungen spielen Autoantikörper eine entscheidende Rolle.
Durch die Untersuchung der Mechanismen zur Bildung von Autoantikörpern konnte wir einen neuen Immuntoleranzmechanismus entdecken bei dem sog. regulatorische T Zellen (Treg) die Bildung von Autoantikörpern verhindern. Diese Tregs
induzieren durch das Oberflächenmolekül PDL-1 programmierten Selbstmord in
autoreaktiven B Zellen und verhindern somit, dass diese Autoantikörper produzieren. Diese Erkenntnisse können zur Entwicklung neuer Strategien zur Vermeidung von Autoantikörperbildung beitragen.
Biologie dendritischer Zellen in nichtlymphatischen Organen
Über dendritische Zellen (DCs) in nichtlymphatischen Organen ist weniger bekannt als über DCs in sekundär lymphatischen Organen. Sie spielen jedoch eine
zentrale Rolle bei der Regulation von Autoimmunerkrankungen und vielen Gewebeinfekten. Wir haben verschiedene Nephritismodelle etabliert, in denen wir den
Einfluss von DCs auf den Krankheitsverlauf von Nierenerkrankungen untersuchen. Wir konnten eine neue Rolle von DCs bei Harnwegsinfekten und bei
Glomerulonephritiden zeigen, die Ansatzpunkte für neue therapeutische Konzepte
bei Nierenerkrankungen liefern.
Zudem untersuchen wir in Kooperation mit anderen Forschungsgruppen in Bonn
die Rolle von DCs bei postoperativer Darmatonie, Augentumoren, Epilepsie, Hepatitis, bakteriellen Infektionen und bei Lymphomen.
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Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Thorsten Lang
LIMES
Membrane Biology & Biochemistry
Die zelluläre Plasmamembran ist dicht
mit Membranproteinen bevölkert, welche unterschiedlichste Funktionen vermitteln. In den 70er Jahren wurden Modelle zur Plasmamembran-Organisation
entwickelt, von denen sich das heute noch in Lehrbüchern gezeigte sogenannte
„Flüssig-Mosaik-Modell“ von Singer und Nicolson durchgesetzt hat. Nach diesem
Modell sind Membranproteine in einem Überschuss von Lipiden gelöst und bewegen sich in einem „Meer aus Lipiden“ durch freie Diffusion. In den letzten Jahren
wurde allerdings deutlich, dass verschiedene Aspekte dieses Modells mit experimentellen Befunden nicht übereinstimmen. Zum Beispiel sind biologische Membranen viel dichter mit Proteinen bevölkert als zunächst angenommen, freie Diffusion von Membranproteinen wird eher selten beobachtet und Membranproteine
sind lateral in sogenannten Mikrodomänen organisiert. Weitgehend unverstanden
sind allerdings die Mechanismen, welche die Mikrodomänenbildung vermitteln,
und wie Mikrokompartimentierung die Funktionen von Membranproteinen beeinflusst.
Unsere Arbeitsgruppe untersucht dieses Phänomen mit dem Ziel, die molekularen
Mechanismen der Mikrodomänenbildung aufzuklären und die molekulare Architektur von Mikrodomänen möglichst quantitativ zu beschreiben. Auf der nächsten
Ebene sollen dann die Auswirkungen der Mikrodomänenorganisation auf die Biochemie bzw. physiologische Funktion des Proteins ergründet werden.
Um diese Fragestellungen zu bearbeiten werden verschiedene mikroskopische
Ansätze angewendet um die laterale Organisation und Dynamik von
Plasmamembranproteinen zu charakterisieren. Des Weiteren werden spezielle
experimentelle Ansätze verwendet, die es erlauben die Biochemie von
Membranproteinen in ihrer nativen Umgebung zu studieren (sogenannte „plasma
membrane sheets“).
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BFB Jahresbericht 2014
Eicke Latz
Institut für Angeborene
Immunität
The innate immune system detects
invading microbes and responds to
danger situations using a set of defined signaling receptors. Inappropriate activation of innate immune receptors
is thought to be the basis for many acute and chronic inflammatory diseases.
My lab has a longstanding interest in deciphering the molecular mechanisms of
innate immune receptor activation. In particular, we are interested in understanding how innate receptors interact with their ligands and how this molecular
interaction leads to receptor activation and the most proximal signaling events.
Recently, we have also focused on elucidating how cells sense nucleic acids and sterile danger signals by large intracellular multimolecular signaling
complexes, termed inflammasomes. We have discovered the AIM2
inflammasome as the principle sensor in the cytosol for double stranded nucleic acids, which triggers caspase-1 and IL-1β cytokine activation. We are furthermore interested in deciphering the molecular mechanisms by which sterile
danger signals lead to the activation of the NLRP3 inflammasome. The NLRP3
inflammasome can respond to a broad range of cellular stressors and to substances that indicate metabolic derangements. We found that crystalline substances, such as silica crystals or alum can activate lysosomal damage, which
is recognized by the NLRP3 inflammasome. We have recently discovered that
cholesterol crystals, which form in atherosclerotic plaques, can cause
inflammasome activation and that the NLRP3 inflammasome contributes to
atherogenesis. Furthermore, aggregated peptides, such as the amyloid beta
peptides that form in Alzheimer’s disease activate the NLRP3 inflammasome.
We could recently show that brain lysates from human Alzheimer’s patients
show highly increased caspase-1 activation and that NLRP3 activation is critical for the development of brain pathology and cognitive decline in murine Alzheimer disease models.
These data suggest that pharmacological interference with NLRP3 activation may be a promising strategy for a number of chronic inflammatory diseases. By using systems biology approaches including SILAC mass spectroscopy,
pharmacogenomics and genetics we are currently investigating the molecular
mechanisms that lead to NLRP3 activation in response to various triggers.
Pharmacological interference with NLRP3 inflammasome activation could be a
strategy for the treatment of a number of chronic inflammatory diseases, including type II diabetes, atherosclerosis and Alzheimer’s disease.
The team behind the tasks: In 2013, Prof. Latz lead a highly skilled team of
6 Postdocs, 8 PhD students, 4 Master’s students, 3 technicians and 2 administrative support staff from all around the world. The Institute of Innate Immunity
(Institut für Angeborene Immunität) was established in 2010 within the University of Bonn’s Medical Faculty.
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Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Gunter Mayer
LIMES, Chemische Biologie und chemische Genetik
Our group is interested in non-coding oligonucleotides used for control of biological processes, diagnostics and therapy. The majority of our research projects deal
with aptamers, short DNA or RNA fragments that form three-dimensional structures enabling specific recognition of almost any given target.
The selection of aptamers recognizing small molecules, proteins, mircoRNAs or
whole cells is executed in our lab. The application of aptamers in vitro and in cell
culture is straightforward. We use aptamers for targeting proteins involved in cancer cell proliferation like the epidermal growth factor receptor signaling cascade.
Besides, we investigate aptamers in clinical diagnostic and function control of coagulation factors.
In the meantime, aptamer utilization in vivo is constricted by their limited stability,
bioavailability, and cytoplasmic delivery. To overcome these drawbacks, we
chemically modify oligonucleotides at the nucleobases or the sugar-backbone.
One example is the use of locked nucleic acids (LNA), another example is the application of alkyne-nucleotides amenable to click chemistry. The latter enables the
labeling of aptamers with various molecules thereby modulating binding affinity,
stability and bioavailability.
Our group also is interested in isolating aptamers that target specific malignant
cells. We use these for specific recognition of cell types and as delivery vehicle for
targeted transport of functional molecules into cells.
To address the activity of the aptamer in a spatio-temporal manner, we also work
on light-controllable oligonucleotides. Photo-labile groups at strategic positions of
an aptamer may render it in its inactive state, while irradiation cleaves off the
modification. This allows the aptamer to switch back to its initial conformation and
restores activity.
Moreover, we investigate non-coding RNAs such as microRNAs and riboswitches.
The latter have emerged as new promising target for antimicrobial research. In
this respect we investigate different riboswitches and try to identify novel artificial
activators.
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BFB Jahresbericht 2014
Christa E. Müller
Pharmazeutische Chemie I
Unsere Arbeitsgruppe ist medizinisch-chemisch ausgerichtet und befasst sich mit den chemischen und biochemischen Aspekten biologisch aktiver Verbindungen (Wirkstoffe/Arzneistoffe). Unsere Forschung ist interdisziplinär ausgerichtet; Grundprinzip unserer Forschungsstrategie ist eine große methodische Breite, die von der chemischen Synthese über (bio)analytische und bioinformatische Methoden bis hin zur
molekularen Pharmakologie und Molekularbiologie reicht, und zugleich eine thematische Fokussierung.
Wir befassen uns mit Zellmembran-Proteinen, v.a. 7-TM- bzw. G-Proteingekoppelten Rezeptoren (GPCR). Wir interessieren uns vor allem für eine Untergruppe dieser 7-TM-Rezeptoren, die durch Purine und/oder Pyrimidine (wie
Adenin, Adenosin, ATP, ADP, UTP, UDP, und/oder UDP-Glucose) aktiviert werden, sowie damit verwandte Orphan-Rezeptoren (u.a. GPR17, GPR18, GPR35,
GPR55, GPR84). Darüber hinaus bearbeiten wir ATP-aktivierte IonenkanalRezeptoren (P2X-Rezeptoren) und membranständige Enzyme, die am extrazellulären Nucleotid-Metabolismus beteiligt sind, und dadurch die Konzentration der
Purine und Pyrimidine und damit die Aktivierung der o.g. Rezeptoren steuern. Unsere Arbeiten auf diesen Gebieten reichen von Projekten zur reinen Grundlagenforschung bis hin zu angewandter, industrienaher Forschung, die direkt zur Entwicklung neuer Medikamente führen soll.
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Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Markus Nöthen
Department of Genomics, Life & Brain
Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Genidentifizierung und –charakterisierung bei multifaktoriellen Krankheiten. Schwerpunkte sind neuropsychiatrische Krankheiten
und Alopezien.
Genetische Faktoren bei neuropsychiatrischen Krankheiten
Es werden systematische Untersuchungen bei bipolaren und schizophrenen Störungen sowie bei der Leserechtschreibschwäche (Dyslexie) durchgeführt.
Bei den bipolaren Störungen wurde neben der Analyse von Kandidatengenen die
erste genomweite Kopplungsanalyse auf Gen-Gen Interaktionen sowie
genomweite Assoziationsuntersuchungen durchgeführt (z.B. Abou Jamra et al.
2007, 2008, Baum et al. 2008, Cichon et al. 2008, Massat et al. 2007, Rietschel et
al. 2008).
Bei der Dyslexie werden ebenfalls systematische positionelle Ansätze verfolgt. Es
konnten die Gene MRPL19 und C2ORF3 impliziert werden (Anthoni et al. 2007).
Eine genomweite Assoziationsuntersuchung wird derzeit im Rahmen des europäischen FP6 NEURODYS-Projekts durchgeführt.
Alle identifizierten Gene werden durch einen 'reverse phenotyping' Ansatz auf Assoziation mit unterschiedlichen Phänotypdimensionen getestet (z.B. Rietschel et
al. 2008, Schulte-Körne et al. 2007). Funktionelle Untersuchungen werden zur
Aufklärung der molekularen Pathophysiologie beitragen.
Genetische Faktoren bei der androgenetischen Alopezie
Die androgenetische Alopezie (AGA) ist eine androgenabhänige Haarlosigkeit, die
progredient nach einem definierten Muster verläuft. Es wird angenommen, dass
die AGA polygen vererbt wird, d.h. dass mehrere Varianten in unterschiedlichen
Genen zusammen wirken.
Im Rahmen einer genomweiten Kopplungsuntersuchung bei betroffenen Brüderpaaren fanden wir Kopplung zu verschiedenen chromosomalen Regionen (Hillmer
et al. 2008). Unter den positiven Kopplungsregionen fand sich auch die Region
auf dem langen Arm vom X-Chromosom, in der das Gen für den
Androgenrezeptor (AR) lokalisiert ist. Mit funktionellen Untersuchungen konnten
wir Unterschiede zwischen Risiko- und protektiven Allelen im AR-Gen darstellen
(Brockschmidt et al. 2007). Durch eine chip-basierte genomweite Assoziationsuntersuchung konnten wir Assoziation mit weiteren genomischen Regionen nachweisen, diese Untersuchungen befinden sich derzeit im Stadium der unabhängigen Replikation. Replizierte Regionen werden systematisch aufgearbeitet und die
verantwortlichen Gene charakterisiert.
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BFB Jahresbericht 2014
Natalija Novak
Klinik und Poliklinik für Dermatologie und Allergologie
Pathogenese der Atopischen Dermatitis
- Untersuchung genetischer sowie epigenetischer Ursachen der
Atopischen Dermatitis anhand genomweiter Analysen sowie Assoziationsstudien und funktioneller Assays
- Charakterisierung der Rolle myeloider und plasmazytoider dendritischer Zellen sowie deren Vorläuferzellen im Blut und in der Haut
Regulation und Funktion des hochaffinen IgE-Rezeptors auf humanen Zellen
-
funktionelle Bedeutung der trimerischen Variante des hochaffinen IgE Rezeptors
(Fc RI) auf humanen dendritischen Zellen
Interaktion von Fc RI mit Tetraspaninen
Pathogenese allergischer Erkrankungen - Rolle von Mastzellen und Basophilen
-
-
Untersuchung des genetischen Hintergrundes der Mastozytose, Untersuchung der
Rolle von Neuromediatoren (Neurotrophine/ Neuropeptide)
Untersuchung des genetischen Hintergrundes der Histaminintoleranz, Bestimmung
der Aktivität des Histamin abbauenden Enzyms Diaminoxidase im Blutserum der Patienten und Assoziationsstudien zur Untersuchung der Genetik der
Histaminintoleranz, Untersuchung der Korrelation der Diaminoxidase mit Klinik/ Reaktion auf Histaminprovokation
Untersuchung des genetischen Hintergrundes der Insektengiftallergie und der frühen
Wirkmechanismen der Hyposensibilisierung mit Insektengift
Isolation von humanen Mastzellen aus der Haut, funktionelle Untersuchungen der
Bedeutung von Rezeptor-Tyrosinkinasen
Analyse der Funktion von Histaminrezeptoren auf humanen Basophilen und Mastzellen
Tolerogene Funktionen dendritischer Zellen in der Mundschleimhaut
-
Charakterisierung dendritischer Zellen in verschiedenen Regionen der Mundschleimhaut und deren Bedeutung bei der Induktion allergen-spezifischer Toleranz
Rolle dendritischer Zellen bei chronisch-entzündlichen Veränderungen der Mundschleimhaut
Identifizierung prädiktiver Marker für Atopie im Nabelschnurblut
-
Untersuchung funktioneller Besonderheiten von CD34+ Stammzellen, dendritischer
Zellen, T-Zellen und B-Zellen im Nabelschnurblut von Kindern mit hohem und geringem Risiko für Atopie
Wirkmechanismen der allergen-spezifischen Immuntherapie
-
Charakterisierung von Markern für die Induktion allergen-spezifischer Toleranz
Mechanismen die zur Tachyphylaxie beitragen
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Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Sven Perner
Institute of Prostate Cancer Research
Our group focuses on decoding the molecular and genetic alternations using
novel high throughput sequencing approaches on clinically well-defined cohorts. The core of our research is aimed at
identifying and characterizing biomarkers in solid tumors, primarily emphasizing
the cancers of the prostate and lung. In the realm of the increasing application of
Next-Generation-Sequencing, we observe many tumor-specific genes potentially
seen to be amplified, deleted or translocated in various tumor entities. Some of
these genes are hypothesized to play a significant role in tumorigenesis or tumor
progression, eventually making them promising candidates as clinically relevant
biomarkers or therapeutic targets.
In order to identify potential candidates, we perform transcriptome, exome, and
miRNA sequencing on formalin fixed paraffin embedded/fresh-frozen tissue using
the SOLiD5500 technology (Sequencing by Oligonucleotide Ligation and Detection). Sequenced data is analyzed using a high-performance bioinformatics pipeline. Promising candidate genes are then validated on our gold-standard validation platform consisting of tissue-microarray based studies using fluorescence insitu hybridization and immunohistochemistry. To study the impact of candidate alterations on tumor biology, functional studies using suitable cell lines are performed. Results of our work provide further insight into novel biomarker and therapeutic target discovery, by understanding the functional consequences in
sequence variation. In summary, our approach enables us to translate results
from basic research back to bedside.
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BFB Jahresbericht 2014
Alexander Pfeifer
Institute of Pharmacology and Toxicology
The main focus of our research is the pharmacology of signaling pathways and the development of therapeutic approaches – especially for the treatment of adipositas and
neurodegenerative diseases. Obesity is a global health problem that affects more
than 600 million people. Within the next decade it is expected that the number of
overweight or obese people will double and effective therapeutic approaches are
missing. Therefore, there is a high medical need for new pharmacological ways of
treatment. We focus on understanding the underlying signaling mechanisms especially the cGMP pathway and GPCR signal transduction in adipose tissue.
We are interested in the analysis of metabolic processes that are involved in the
differentiation of white and brown adipose cells and in the regulation of mature adipocytes. For this purpose, we apply state-of-the-art technologies including genetic tools like lentiviral vectors for downregulation (RNAinterference) or overexpression of signaling molecules. Beside in vitro cell culture models, transgenic or
knock-out mouse models are applied. For in vivo analysis of systemic metabolism,
we study energy expenditure and body composition (e.g. metabolic cages).
Another research focus lies on neurodegenerative diseases like epilepsy or Alzheimer ’s disease. One major aspect in this context is to investigate the role of
endogenous, non-coding RNAs (microRNAs) that strongly influence the cellular
protein expression levels and are therefore involved in a variety of human diseases.
For the development of novel therapeutic approaches, we focus on lentiviruses
and nanomedicine-based strategies especially magnetic nanoparticles that can
be attracted in a magnetic field. These nanoparticles allow for targeted gene delivery in vivo and moreover, magnetic positioning of transgenic cells, which is relevant for the field of regenerative medicine. These studies are performed within
DFG Research Unit FOR917 "Magnetic Nanoparticle-based targeting of geneand cell-based therapies".
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Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Konrad Sandhoff
LIMES Institut
Membrane Biology and Lipid Biochemistry Unit
The constitutive degradation of membrane components takes
place in the acidic compartments of a cell, the endosomes
and lysosomes. This process is essential for membrane homeostasis and cell survival. Defects lead to an
endolysosomal lipid accumulation, a lipid storage disease.
Sites of lipid degradation are luminal lysosomal membranes that are formed in
endosomes. Together with endolysosomal lipid binding proteins, the NPC2protein, the GM2 activator protein, and the saposins Sap-A, -B, -C, and –D, a
suitable membrane lipid composition is required for degradation of complex lipids
by water-soluble hydrolytic enzymes. We could show that lipids inhibiting lysosomal catabolism are removed during a maturation process of the luminal vesicles. Sphingomyelin is hydrolysed by acid sphingomyelinase, facilitating cholesterol export by NPC2- and NPC1-protein.
The negatively charged bis(monoacylgycero)phosphate increases during endocytosis. Our group demonstrated that anionic lipids (phosphatic acid,
phosphatidylglycerol, bis(monoacylgycero)phosphate) stimulate the degradation
of sphingolipids, membrane disintegration by saposin A and B, and NPC2 mediated cholesterol transfer whereas sphingomyelin and cholesterol have an inhibitory
effect. Ceramide, which is generated from sphingomyelin by acid
sphingomyelinase, stimulates degradation of sphingomyelin, and GM2 and the
cholesterol transfer by NPC2.
Aim of our studies is to characterize how membrane lipid degradation operates in
the endolysosomal compartment at the molecular level. The tools are lipid analysis (TLC, mass spectrometry), protein purification of endolysosomal proteins from
tissue and recombinant proteins, cell culture studies, synthesis of unavailable radiolabeled and fluorescent lipids, and different assay system to investigate membrane degradation in vitro (including the development of lipid transfer, vesicle disintegration and membrane fusion assays) and the details of this pathway at the
molecular level. We want to show for the saposins A-D, the GM2 activator protein,
the NPC2-protein, and lysosomal hydrolases (acid sphingomyelinase, acid ceramidase, β-glucocerebrosidase, hexosaminidase A, phospholipase A2), how they
interact with membranes of different lipid composition, and to demonstrate the
structural requirements for these interactions.
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BFB Jahresbericht 2014
Karl Schilling
Anatomisches Institut
Anatomie und Zellbiologie
Im Mittelpunkt des Interesses unserer Arbeitsgruppe stehen Fragen zur Regulation
der Histogenese des Zentralnervensystems
(ZNS), die wir am Beispiel des Kleinhirns,
und speziell am dem des cortex cerebelli der
Maus bearbeiten (AGs Baader und Eiberger). In den vergangen Jahren haben wir
zudem ein Zebrafisch-Modell etabliert, mit dessen Hilfe wir vor allem Fragen zur
(Re-) Myelinisierung des ZNS untersuchen (AG Odermatt).
Neben der geordneten und koordinierten Proliferation der Vorläufer spezifischer
neuronaler Zellen ist deren ontogenetische Migration durch das entstehende ZNS
und letztendlich die Ausbildung und Morphogenese neuronaler Fortsätze von
zentraler Bedeutung für die ordentlich synaptische Verschaltung und Funktion
neuraler Schaltkreise. Der relative einfache Aufbau der Kleinhirnrinde, ihre gut
beschriebene Entwicklung und nicht zuletzt die Verfügbarkeit genetischer Werkzeuge, die die gezielte Manipulation einzelner Zellpopulationen erlaubt, machen
diese zu einem idealen Modell, um Fragen zur Regulation der Histogenese des
ZNS experimentell anzugehen. Im Berichtszeitraum haben wir uns vor allem mit
Fragen zur Funktion von Aktinzytoskelett-assoziierten Proteinen (speziell Mtss1)
bei der ontogenetischen Migration von Körnerzellen und deren Regulation durch
miRNAs (AG Eiberger). Hierfür haben wir u.a. ein Mausmodell etabliert, das die
Generierung von miRNAs in Körnerzellen zu unterdrücken erlaubt. Zu wichtigen
Befunden, die wir im Berichtszeitraum erheben konnten zählt sicherlich die Beobachtung, dass definierte Splicevarianten von Mtss1, deren Expression ontogenetisch reguliert ist, die Migration von Körnerzellvorläufern im Kleinhirn differentiell
beeinflussen.
Ein weiterer Schwerpunkt unserer Arbeiten lag in der Fortführung der im vergangen BerichtsJahr detailliert beschriebenen, in Zusammenarbeit mit Dr. Helen Morrison (FLI Jena) durchgeführten Untersuchungen zur Funktion des TumorSupressor-Gens Merlin während der Neuritogenese, wobei wir hierfür jetzt auch
ein Zebrafisch-Modell (s.u.) nutzen (AG Baader).
Eine wesentliche inhaltliche und methodische Bereicherung erfuhren unsere Arbeiten durch die AG Odermatt, deren neu etabliertes Zebrafisch-Modell es erlaubt, die oben skizzierten Fragen direkt im intakten Organismus zu bearbeiten.
Dieses Modell eröffnet auch bisher nicht verfügbare Wege zur genetischen Manipulation der uns interessierenden Entwicklungsprozesse. Ein zentrales Werkzeug
hierbei ist ein in Kollaboration mit der AG um Prof. Kubitscheck (Physikalische
Chemie) entwickeltes konfokales multi-Photonen Lichtscheiben-Mikroskop, mit
dessen Hilfe äußerst schonende aber dennoch räumlich und zeitlich sehr hoch
auflösende 4D-Langzeituntersuchungen zur Expression und subzellulären Lokalisation verschiedenfarbig markierter Proteine während der Entwicklung im Fisch
möglich sind.
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Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Susanne Schoch McGovern
Institut für Neuropathologie
Chemical synapses are specialized sites of information exchange between neurons and their
target cells. At the synapse the arriving electrical
signal is rapidly and efficiently transformed into a
chemical signal through regulated exocytosis of
neurotransmitter-filled synaptic vesicles. Structurally synapses are characterized by their
asymmetric organization with a presynaptic nerve terminal (bouton) that contains
synaptic vesicles, a synaptic cleft, and a postsynaptic neurotransmitter reception
apparatus, the postsynaptic density (PSD). The fusion of synaptic vesicles with
the presynaptic plasma membrane is under tight temporal and spatial control as
synaptic vesicles only dock, fuse and release neurotransmitter at a restricted and
highly specialized area of the presynaptic plasma membrane called the active
zone. The active zone is tightly associated with an electron-dense cytoskeletal
matrix, wich is referred to as cytomatrix at the active zone (CAZ) or presynaptic
grid. The protein network that constitutes the CAZ is integrally involved in the organization of docking and priming of synaptic vesicles. In addition, the CAZ might
underlie the long-term stability of individual synaptic sites but at the same time
mediate use-dependent changes in release during short-and long-term synaptic
plasticity. Alterations in synaptic properties and numbers have been suggested to
constitute a fundamental mechanism for modifying functional properties of neuronal networks and thereby contributing to phenomena like learning and memory.
On the other hand, numerous studies published in recent years have linked synaptic dysfunction and particular components of the presynaptic release machinery
to pathophysiological conditions, e.g. epilepsy or other psychiatric and neurological diseases.
Our research focus are the molecular mechanisms underlying the structural organization of the presynaptic active zone and the molecular alterations involved in
physiological and pathophysiological synaptic plasticity. In particular, we are interested in the following questions:
What are the fundamental mechanisms underlying the formation and
maintenance of the active zone ultrastructure?
How does the CAZ contribute to mediating synaptic tenacity and synaptic
stability?
What are the effects of physiological and pathophysiological activity on the
composition and structure of the active zone?
Which signal transduction cascades mediate changes in the presynaptic
release machinery in response to physiological and pathophysiological activity?
Role of the presynaptic release machinery during epileptogenesis
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BFB Jahresbericht 2014
Hubert Schorle
Institut für Pathologie, Abteilung:
Entwicklungspathologie
Research Objective
The objective of the lab centers on the genetics and epigenetics of stem cell
populations giving rise to germ cells, germ cell tumors and the trophoblast. Common to these cell populations is the fact that they all have to deal with pluripotency, i.e. the ability to differentiate in all three germ layers. Germ cells have developed a program that is able to suppress the pluripotency program despite the
fact that the pluripotency genes are expressed. Trophoblast stem cells express
factors, which directly restrict the expression of pluripotency genes.
We take advantage of the vast array of normal and diseased human tissue samples in the Institute of Pathology and combine it with murine model systems such
as transgenic / knockout mice and most advanced stem cell technologies. We address questions of control of pluripotency and cell fate specification in development and during cancer formation. Hence the central projects worked on in the lab
can be summarized under the heading: reproductive pathology.
44
Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Joachim Schultze
LIMES
Genomics and Immunoregulation
The group of Professor Schultze joined
the BFB in 2008 and is located at the
LIMES Institute.
The main focus of our group lies on deciphering
the
mechanisms
of
dysregulated immune responses. Over
the last years, we could identify several novel immunoregulatory mechanisms in
malignant and infectious diseases with a focus on regulatory myeloid cells as well
regulatory T cells (Treg cells) as important players for immune suppression.
One major scope of our ongoing work is the functional and molecular characterization of macrophages and myeloid dendritic cells. Macrophage activation is associated with profound transcriptional reprogramming. For a better understanding
how macrophages integrate and compute signals from their microenvironment
under inflammatory conditions we stimulated macrophages with diverse activation
signals and generated a large transcriptomic data set based on a single microarray platform. Network modeling of this data set revealed a spectrum model of
macrophage activation extending the current M1 versus M2 polarization model.
Furthermore our work focuses on the role of indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO1)
as a cellular response to infection with numerous pathogens in myeloid cells. Using infection of phagocytes with Listeria monocytogenes as a model, we could illustrate that IDO1 induction is a species-specific event observed in human, but
not in murine myeloid cells and that IDO1-mediated antimicrobial mechanisms are
pathogen-specific. Our findings highlight the necessity to consider species- and
pathogen-specific aspects of host-pathogen interactions when elucidating the individual role of antimicrobial proteins such as IDO1.
Another interest of our work is the functional and molecular characterization of T reg
cells focusing on the control of gene expression by transcriptional, epigenetic, and
post-translational mechanisms. To analyze gene function in Treg cells in vivo, we
investigated whether artificial transcription activator-like effector nucleases
(TALENs) can be combined with a targeting vector to induce homologous recombination for the introduction of a transgene in embryonic stem cells and fertilized
murine oocytes. We are currently further developing this approach in parallel with
the newly established CRISPR/Cas9 system. These genome engineering approaches could revolutionize somatic gene targeting as it bypasses the laborious,
time-consuming and error-prone generation of targeted embryonic stem cells.
Our main focus in functional genomics is the genome-wide assessment of differentially expressed mRNA and microRNA using next-generation sequencing and
state-of-the-art Bead-Array technology. Additionally, we focus on the characterization of epigenetic and transcription-factor mediated control of gene expression using ChIP-seq and ATAC-seq. The major goals are the identification of diseasespecific gene expression patterns, novel biomarkers and “RNA fingerprints” for the
diagnosis and early detection of malignant diseases, infections or chronicinflammatory diseases. Furthermore, RNA sequencing allows for the identification
of splice variants as well as transcriptional alterations to further broaden our understanding of gene expression and regulation.
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BFB Jahresbericht 2014
Ulrich Schweizer
Institut für Biochemie und
Molekularbiologie
Wir verfolgen zwei Forschungsrichtungen: Biosynthese und Funktion von
Selenoproteinen
und Transport und Metabolismus von Schilddrüsenhormonen.
Selenoproteine sind Proteine, welche die seltene Aminosäure Selenocystein
(Sec) enthalten. Sec wird kotranslational in Proteine eingebaut, indem ein UGA
Codon zum Sec-Codon re-codiert wird, anstatt die Termination auszulösen. Wir
interessieren uns für den Mechanismus der Re-codierung von UGA. Der Einbau
von Sec wird durch die Modifikation der tRNA(Sec) reguliert. Deshalb haben wir
die tRNA(Sec)-Isopentenyl-Transferase identifiziert (Fradejas et al., 2013
Biochem J) und bei der Maus inaktiviert. Mutationen im SECISBP2 Gen führen
beim Menschen zu Krankheiten mit erniedrigter Selenoproteinexpression. Anhand von transgenen Mausmodellen untersuchen wir den molekularen Mechanismus (Seeher et al., 2014 Antiox. Redox Signal). Wir interessieren uns außerdem für die Bedeutung von Selenoproteinen für die Gehirnfunktion, insbesondere
weil Defekte der Selenoproteinbiosynthese die Anzahl kortikaler und striataler Interneurone reduzieren (Seeher et al., 2014 Biochem J). Damit haben wir ein histopathologisches Korrelat gefunden für Bewegungsstörungen und Epilepsien, die
bei Selenmangel im Gehirn auftreten.
Schilddrüsenhormone benötigen Transmembrantransport-Proteine, um ihre intrazellulären Rezeptoren zu erreichen. Einer dieser Transporter heißt Monocarboxylattransporter 8 (MCT8). Mutationen im MCT8 führen beim Menschen zu
schwerer psychomotorischer Retardierung und paradoxen SchilddrüsenhormonKonstellationen. Wir möchten die Funktion dieses Membranproteins verstehen
und arbeiten daher am Mechanismus der Substrattranslokation und Substraterkennung (Braun et al., 2013 Endocrinology).
Schilddrüsenhormone können durch Entfernung eines Jodatoms aktiviert bzw.
inaktiviert werden. Diese Reaktionen werden von Dejodasen katalysiert,
Selenoenzymen, die Ähnlichkeit zu Peroxidasen haben. Wir haben kürzlich die
erste Struktur einer Dejodase aufgeklärt (Schweizer et al., 2014 Proc Natl Acad
Sci USA) und arbeiten jetzt am besseren Verständnis des Mechanismus dieses
einzigartigen Enzyms.
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Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Valentin Stein
Institut für Physiologie II
Wir interessieren uns für die Funktion und
Entwicklung von Synapsen. Zum einen untersuchen wir synaptische Adhäsionsmoleküle. Diese Klasse von Proteinen fungiert
wie eine Art Klebstoff, der die Membranen der Prä- und Postsynapse zusammenhält. Zu anderen untersuchen wir die bisher in Neuronen kaum bekannte posttranslationale Modifikation Neddylierung.
Wir beschäftigen uns seit einiger Zeit mit dem Synaptischen adhäsions Molekül
SynCAM1. Wir konnten zeigen, dass Synapsen mit zusätzlichem Klebstoff länger
bestehen bleiben und sich schneller entwickeln. Schalten wir SynCAM1 aus, sinkt
die Anzahl der Synapsen. Dies konnten wir sehr genau über einen längeren Zeitraum im lebenden Tier durch 2-Photonen in-vivo imaging beobachten. In einem
weiteren Projekt stellte sich heraus, dass die verbesserte Synapsenstabilität einen
großen Einfluss auf das Überleben von neu gebildeten Neuronen in erwachsenen
Tieren hat. Im Gyrus Dentatus und im Bulbus Olfactorius bilden sich auch in erwachsenen Tieren fortlaufen neue Neurone, die sich in das vorhandene neuronale Netzwerk integrieren müssen. Durch eine Überexpression von SynCAM 1 bilden die neugeborenen Neurone im Gyrus Dentatus schon früher funktionelle
Synapsen, wodurch sie mit einen höheren Wahrscheinlichkeit in das vorhandene
Netzwerk eingebaut werden und besser überleben.
Über Neddylierung von synaptischen Proteinen ist bislang wenig bekannt. Bei der
Neddylierung wird das Ubiquitin-ähnliche Protein Nedd8 kovalent an ein Lysin eines Zielproteins gebunden, wodurch weitere Protein-Protein Interaktionen beeinflusst werden. Wir konnten zusammen mit der Gruppe von Damian Refojo zeigen,
dass die Neddylierung einen starken Einfluss auf die Entwicklung und Funktion
von Synapsen hat. Weiterhin konnten wir zeigen, dass PSD-95 neddyliert wird.
Zurzeit sind wir auf der Suche nach weiteren neddylierten synaptischen Proteinen.
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BFB Jahresbericht 2014
Christian Steinhäuser
Institut für Zelluläre Neurowissenschaften
Das Institut für Zelluläre Neurowissenschaften erforscht die
Interaktionen von Nerven- und Gliazellen im Gehirn und
zieht daraus Rückschlüsse auf normale und krankheitsbedingt geschädigte Hirnfunktionen.
Ähnlich wie Neurone exprimieren Gliazellen eine Vielfalt an Ionenkanälen,
Membranrezeptoren und -transportern. Subpopulationen von Gliazellen erhalten
direkten synaptischen Input von Neuronen, oder sie antworten auf neuronale Aktivität, indem sie ihre intrazelluläre Ca2+-Konzentration erhöhen und Gliotransmitter
freisetzen. Um zugrundeliegende Mechanismen zu entschlüsseln, werden elektrophysiologische, molekulare und bildgebende Methoden kombiniert.
Von besonderem Interesse ist für uns der Hippokampus, eine Gehirnregion, die
wichtig ist für Lernen und Gedächtnis. Um die Bedeutung der funktionellen Heterogenität von Astrozyten im Gehirn besser zu verstehen, führen wir vergleichende
Untersuchungen auch im Thalamus, Neokortex und Kleinhirn durch. Wir verwenden für diese Untersuchungen vorwiegend akute Hirnschnitte oder frisch isolierte
Zellen von Mäusen und Ratten.
Ein weiterer Fokus unserer Forschung liegt auf der Identifizierung der Ursachen
von Epilepsie. Dabei wenden wir unsere Methoden auf Gliazellen und Neurone in
akuten, lebenden Präparaten des menschlichen Hippokampus an. Die Gewebeproben erhalten wir im Rahmen neurochirurgischer Eingriffe an Patienten, die an
pharmakoresistenter Temporallappen-Epilepsie leiden. Ergänzend werden TierModelle für Epilepsie untersucht. Das Ziel dieser Untersuchungen ist ein besseres
Verständnis der Rolle von Gliazellen bei der Entstehung epileptischer Anfälle.
48
Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Prof. Dr. med. C. P. Strassburg
Prof. Dr. med. U. Spengler
Med. Klinik I - Allgemeine Innere Medizin, Universitätsklinikum Bonn
Die Arbeitsgruppen beschäftigen sich mit immunologischen Problemen bei chronischen, viralen und
autoimmunen Erkrankungen der Leber.
Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Strassburg untersucht in einem DFG-geförderten
Projekt die Rolle von Polymorphismen im humanen UGT1A-Genlokus auf die
Fibrogenese. So konnte gezeigt werden, dass humanisierte transgene UGT1ASNP Mäuse im Vergleich zu UGT1A-WT-Mäusen eine erhöhte Suszeptibilität gegenüber Cholestaste-induzierten Leberschäden (ALT, AST, Fibrose, Nekrose)
aufweisen. Weiterhin wird in einem von der Wilhelm-Sander-Stiftung geförderten
Projekt analysiert, inwieweit bestimmte UGT1A-Polymorphismen bei der Entstehung der primär sklerosirenden Cholangitis (PSC) eine Rolle spielen.
Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Nattermann beschäftigt sich mit den Mechanismen, die für die Immunpathogenese der chronischen Hepatitis C-Virus (HCV)Infektion eine Rolle spielen. In diesem Zusammenhang wird die Rolle der natürlichen Killerzellen (NK-Zellen) für die antivirale Resistenz (BMBF-gefördertes
Verbundprojekt) untersucht. Darüber hinaus wird die Regulation von NK-Zellen
durch Chemokine im Rahmen der Fibrogenese bei Virushepatitiden analysiert
(SFB TRR57/Hector-Stiftung).
Die Arbeitsgruppe von Frau PD Dr. Langhans untersucht in einem DFGgeförderten Projekt die Bedeutung HCV-spezifischer regulatorischer CD4+ TZellen (Tregs) bei der Leberzirrhose. Dazu werden Tregs im Lebergewebe bei
chronischer Hepatitis C identifiziert, phänotypisch und funktionell charakterisiert
sowie mit entsprechenden Zellen im Blut und dem Ausmaß der Gewebeschädigung bzw. Fibrose in der Leber verglichen.
Patienten mit einer Fettleberhepatitis haben ein erhöhtes Risiko, ein
hepatozelluläres Karzinom (HCC) zu entwickeln. Die Arbeitsgruppe um Herrn Dr.
Nischalke untersucht in einem durch die deutsche Krebshilfe geförderten Projekt, inwieweit Rezeptoren des angeborenen Immunsystems und die Sekretion
von proinflammatorischen Zytokinen in die Tumorentstehung involviert sind und
versucht, genetische Risikofaktoren für die Entstehung des HCC zu identifizieren.
Dr. Philipp Lutz beschäftigt sich mit der spontanen bakteriellen Peritonitis. Dabei
handelt es sich um eine der häufigsten infektiösen Folgeerkrankungen bei einer
Leberzirrhose. Auf dem Boden von genetischer Veranlagung und von im Rahmen
der Lebererkrankung erworbener Immundefekte wird sie meist durch Darmbakterien ausgelöst. Dr. Lutz untersucht die genetischen Grundlagen und wie ein besseres Verständnis der Pathophysiologie in eine effektivere Vorbeugung und Behandlung in der klinischen Praxis umgesetzt werden kann.
49
BFB Jahresbericht 2014
Die Arbeitsgruppe von PD Dr. Trebicka untersucht die zugrunde liegenden Mechanismen der Leberfibrogenese und portale Hypertonie. Durch in vivo und in vitro Versuche werden verschiedene intrazelluläre Signalkaskaden in hepatischen
Sternzellen moduliert. So kann eine Statin-Behandlung die Fibrogenese und den
Pfortaderdruck in der Leberzirrhose senken (BONFOR-Gerok und Nachwuchsarbeitsgruppenförderung), aber auch die Fibrogenese bei der Steatohepatitis
beeinflussen (BFB-Förderung). Eine besondere Bedeutung kommt den intrazellulären Signalkaskaden der verschiedenen Rezeptoren des Renin-AngiotensinSystems zu (Teilprojekt des SFB TRR57).
Das durch Tumorzellen induzierte immunsuppressive Tumormilieu ist die Hauptursache für den ausbleibenden Erfolg immuntherapeutischer Ansätze in Patienten
mit HCC. Um dem entgegenzuwirken, werden in der AG von Frau Dr. GonzalezCarmona im Rahmen von durch die DFG und die deutsche Krebshilfe geförderten Projekte dendritische Zellen mit Hilfe adenoviraler Vektoren befähigt,
immunstimulatorische Moleküle und TH1-Zytokine (IL-12, CD40L, GM-CSF) zu
exprimieren. Die Therapieansätze werden in einem murinen HCC-Modell untersucht. Die AG von PD Dr. Raskopf beschäftigt sich hauptsächlich mit der Aufklärung proangiogener Prozesse während der Fibrogenese und Tumorentstehung in
der Leber. Basierend auf diesen Erkenntnissen werden im Rahmen eines durch
die H.-W. & J. Hector-Stiftung geförderten Projekts neue zell- und gentherapeutische Strategien zur Behandlung dieser Erkrankungen entwickelt.
Die hochaktive antiretrovirale Therapie (HAART) verbessert den Immunstatus von
HIV-Patienten, hat aber keine direkte Wirkung auf die HCV-Replikation. Ein durch
NEAT und GILEAD gefördertes Projekt um Herrn Prof. Dr. Rockstroh untersucht
die Auswirkung natürlicher Killerzellen (NK-Zellen) auf den Verlauf einer akuten
Hepatitis C bei HIV(+) Patienten.
50
Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Timo Strünker
Research Center caesar
Department of Molecular Sensory
Systems
Sperm Physiology Group
Our group studies chemosensation in human, mouse, and sea urchin sperm by
kinetic and electrophysiological methods, combined with fluorescent ion-sensitive
and voltage-sensitive indicators.
The chemotactic signalling pathway in sea urchin sperm
The sea urchin Arbacia punctulata has served as a model organism for fertilization, in particular for sperm chemotaxis, since the early 20th century. Many features of the chemotactic signalling cascade have been elucidated. Our research
currently focuses on the chemotactic Ca2+ channel CatSper, the principal Ca2+
channel in both sea urchin and mammalian sperm. Sea urchin sperm represent
an ideal model to unravel the structure of the CatSper-channel complex, to identify additional CatSper subunits, and to study the formation of CatSper-signalling
complexes
Chemosensation in human and mouse sperm
In contrast to sea urchin sperm, the mechanisms underlying human sperm
chemotaxis are largely unknown. We are particularly interested in the physiology
of the CatSper channel. CatSper is activated by progesterone, the candidate
chemoattractant for human sperm, but also other lipophilic compounds.
We aim to identify the binding site(s) for progesterone and other CatSper agonists; and we study their mechanism of CatSper activation. Moreover, we study
the function of voltage-gated H+ channels (HVCN1) and the sperm-specific K+
channel Slo3 in human sperm.
The zona pelucida that sourrounds the oocyte serves as a mechanical barrier for
the sperm. Binding to the zona pelucida evokes behavioral responses in sperm
that help sperm to overcome this barrier and to fuse with the egg. We study the
mechanisms underlying the ZP-induced behavioral responses in sperm
51
BFB Jahresbericht 2014
Christoph Thiele
LIMES Institut
Biochemie und Zellbiologie der Lipide
Lipidmetabolismus
Lipidspeicherung
und
Ein Schwerpunkt der Arbeitsgruppe liegt auf der Untersuchung des
Neutrallipidstoffwechsels in verschiedenen Zelltypen und Tiermodellen. Wir untersuchen insbesondere die Enzymatik von Reaktionen, die direkt auf den
Lipidspeicherorganellen, den Lipid Droplets, stattfinden. Aktuelle Projekte sind:
–Biosynthese von Triglyceriden auf Lipid Droplets
–Metabolismus von Phospholipiden auf Lipid Droplets
–Kinetik des hepatischen Fettsäuremetabolismus
–Aktivität von bisher uncharakterisierten Lipasen
–Einfluß des Immunsystems auf den Lipidmetabolismus
Zellbiologie von Lipid Droplets
Lipid droplets sind strukturell ungewöhnliche Organellen, die sich zellbiologisch in
vielen Eigenschaften stark von üblichen Membranvesikeln unterscheiden. Wir interessieren uns besonders für
–Morphologie und Proteinausstattung von Lipid Droplets,
–Struktur und Funktion des Dropletproteins AUP1
Chemische Tools zur Untersuchung von Lipiden und Proteinen
Wir nutzen die Möglichkeiten der chemischen Synthese, um Hilfsmittel zur Untersuchung von Struktur und Funktion von Lipiden zu erzeugen. Wichtige neue Verbindungen und resultierende Methoden sind
–Photocrosslinkbare Lipide und Aminosäuren (Photocholesterol, Photo-Leu/Met)
zur Untersuchung von Wechselwirkungen mit anderen Molekülen
–Fluoreszierende Polyen-Fettsäuren zum Imaging des Fettsäuremetabolismus
–Neutrallipidfarbstoffe (LD540) zur Detektion von Lipid Droplets
–Nutzung der Click-Reaktion zur Untersuchung des Lipidstoffwechsels (Fettsäuren, Sterole, Sphingolipide)
52
Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Thomas Tüting
Klinik und Poliklinik für Dermatologie;
Labor für Experimentelle Dermatologie
Tumor-Biologie und Tumor-Immunologie
Rolle des Immunsystems in der Pathogenese und Therapie des Melanoms
Etablierung neuer experimenteller
Tumormodelle der Maus mit spontan auftretenden primär kutanen Melanomen für Tumor-immunologische Analysen
Interaktion von Tumor und Immunzellen im Mikromilieu neoplastischer Gewebe, Tumor-induzierte Immunsuppression („tumor progression“, „tumor
immune surveillance, „tumor-associated inflammation“)
Entwicklung von rekombinanten DNA-Vakzinen und von kombinatorischen
Ansätzen für die Chemo-Immuntherapie, Einsatz von immunstimulierender
siRNA
Zelluläre Immunologie
Bedeutung molekularer Mechanismen der Virusabwehr für die Induktion und Regulation zellulärer Immunantworten in peripheren Geweben am Beispiel der Haut
Einfluss von Rezeptoren für virale Nukleinsäuren (TLR/Helikasen) und Typ
I IFN auf die Aktivierung der angeborenen und erworbenen zytotoxischen
Immunabwehr
Anwendung dieser Erkenntnisse für die Entwicklung von rekombinanten
DNA Vakzinen mit dendritischen Zellen, Interferonen und immunstimulierenden Oligonukleotiden als Adjuvantien
Neuro-Immunologie
Physiologie und Pathophysiologie des endogenen Cannabinoid-Systems in peripheren Geweben am Beispiel der Haut
Regulation zellulärer Immunantworten bei der experimentellen Kontaktallergie
Bedeutung von Cannabinoiden für die Pathogenese und Therapie von
Hauttumoren
Pathophysiologie des kutanen Lupus erythematodes
DFG-Projekt mit dem Titel „Mechanismen für die Typ I IFN-Induktion in der Haut
und ihre Rolle für die Pathophysiologie des Lupus erythematodes“ zusammen mit
Prof. Dr. J. Wenzel
53
BFB Jahresbericht 2014
Dagmar Wachten
Minerva Research Group
Molecular Physiology
Research Center caesar
In my group, we are interested in two
different research topics: the development of sperm and the development of
the heart under physiological and pathological conditions. We use an array of biochemical, cell biological, genetic, and fluorescent techniques to study signaling
pathways. Our model system is the mouse.
Studying the mechanisms underlying heart valve development
The leaflets that make up vertebrate heart valves are essential for cardiac function. Abnormalities of valve formation are the most common serious human congenital defects affecting ~3% of the population. The more subtle of those defects
do not produce disease until adulthood, making a diagnosis rather difficult. Thus,
to elucidate the molecular mechanisms that control embryonic heart-valve development is of major importance. The formation of the valve precursor-tissue requires the activity of the highly conserved calcineurin/nuclear factor of activated Tcells (NFAT) signaling pathway. Calcium signaling activates the phosphatase
calcineurin and induces translocation of NFAT proteins into the nucleus, where
they cooperate with other proteins to regulate target genes.
In collaboration with Michael Hoch, LIMES Institute, University of Bonn, we have
identified a new regulator of calcineurin that is essential for heart-valve formation.
We are currently studying the molecular mechanisms underlying the function of
this new regulator of calcineurin/NFAT signaling in vitro and in vivo.
The role of GlcCer/GBA2 for sperm development
Glucosylceramide (GlcCer) is the simplest glycosphingolipid and serves as a
building block for the synthesis of higher-order glycosphingolipids. Defects in the
lysosomal beta-glucosidase 1 (GBA1), which cleaves GlcCer to glucose and
ceramide, causes accumulation of GlcCer in lysosomes and, thereby, the severe
lipid-storage disorder Gaucher disease. Knockout-mice lacking the non-lysosomal
beta-glucosidase 2 (GBA2) accumulate GlcCer outside the lysosomes, resulting in
globozoospermia – a severe male fertility defect. The molecular mechanisms underlying this fertility defect are unknown. Our preliminary results reveal that accumulation of non-lysosomal GlcCer disrupts cytoskeletal dynamics, affecting both
the microtubule and actin cytoskeleton. In particular, cytoskeletal structures in the
testis that shape the sperm head are disturbed. Accumulation of GlcCer outside
the lysosomes increases lipid stacking in the plasma membrane, thereby, interfering with protein function, particularly with the function of proteins that control cytoskeletal dynamics. In the future, we will investigate in more detail, how GlcCer accumulation affects cellular signaling not only in the testis, but also in other tissues.
54
Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
Klaus Willecke
LIMES Institut
Molekulare Genetik
Our current research projects aim at the dissection of biological functions of connexin proteins and ceramides with
different fatty acyl residues as membrane anchors in mice.
In both research fields we characterize transgenic mouse
mutants which we generate in our laboratory. These mice
are designed to express defects in connexin proteins or key enzymes of
sphingolipid biosynthesis.
Connexin (Cx) proteins can assemble to form (closed) hemichannels that can
dock to each other in the plasma membrane of apposed cells to form open gap
junction channels for intercellular diffusion of metabolites and ions. Under certain
conditions (metabolic stress, mutations etc.) connexin hemichannels can transiently open in the plasma membrane. Connexin26, -45 and –43 are essential at
different stages of embryonic development. Currently we are investigating the
molecular mechanism how expression of Cx43 and Cx45 affect the differentiation
of embryonic stem cells to embryoid bodies. . During the last years we have studied several connexin mouse mutants with functional abnormalities in distinct tissues, for example heart, brain, inner ear, skin, and skeletal muscles . More recently we have inserted connexin mutations from patients who suffer from genetic
diseases into the orthologous mouse connexin genes. In this way we have studied the molecular mechanism of the genetic disease, for example a Cx43 mutation
that leads to infant death in humans. Furthermore we have characterized mice
which express connexin mutations that cause human genodermatoses.
In our second research field we have generated mice with deficiencies in
ceramide synthase (CerS) 1, 2, 4.and 6. In the mouse genome 6 different
ceramide synthase genes are expressed. We have found functional differences
between these proteins regarding lipid metabolism and physiological characteristics in different mouse organs. CerS2 deficient mice develop liver tumors, myelin
defects and behavioral abnormalities. CerS1 and CerS6 deficient mice exhibit
other behavioral abnormalities suggesting brain deficits.. Our ongoing projects are
directed to unravel the complex regulation of ceramide homeostasis and interacting proteins of ceramide synthases in different tissues.
55
BFB Jahresbericht 2014
Walter Witke
Institut für Genetik
The main interest in our group is to understand the role of
the actin cytoskeleton and cell motility in mouse morphogenesis and tissue physiology.
We employ the mouse as a genetic model system to specifically manipulate cell
motility in different tissues and cell types. We apply an interdisciplinary approach
of molecular genetics, cell biology and biochemistry to understand basic questions
of cytoskeletal dynamics during tissue morphogenesis and regeneration, during
cell shape changes, cell polarization and cytokinesis. The relevance of cytoskeletal dynamics in physiological processes such as neuronal transmission, local immune responses and metastasis is indisputable, however the control mechanisms
and the links of cytoskeletal dynamics to physiological readout are poorly understood.
Our work has therefore centered around several families of regulatory molecules
and complexes, which control the actin cytoskeleton and cell migration. Among
these key regulators are the actin binding proteins of the Profilin and Cofilin family
- each are represented in mouse and human by a family of genes. Profilin has activities that can stimulate actin polymerization, while cofilin can sever and depolymerize existing actin filaments. A third group of proteins, the so-called ‘actin
nucleator complexes’ represent signaling platforms, which promote the polymerization and remodeling of actin filaments in cells. The pentameric actin nucleating
WAVE-complex has recently gained much attention and our group is trying to
zoom in on the role of the WAVE-complex mainly in the brain in synaptic transmission and synaptic plasticity.
In the mouse we have recently discovered a central role of the Cofilin family in
stem cell fate determination as well as epithelial-mesenchymal transitions (EMT).
These findings have interesting implications for the control of tissue homeostasis
and the requirements for cancer metastasis. In immune cells Cofilins are on one
56
Forschungsrichtungen der beteiligten Arbeitsgruppen
hand indispensable for chemotaxis and antigen presentation , on the other hand
they can promote the entry of HIV-virus into T-cells.
Muscle weakness can be caused by numerous genetic mutations and one of these mutations leading to ‘Nemaline Myopathy’ is localized in the muscle specific
cofilin gene. We have modeled the human disease in the mouse and now use this
model to decipher the molecular steps that ultimately lead to the muscle defects.
A better understanding of the mechanism is essential in developing strategies to
ameliorate the phenotypic consequences.
In the brain, cell motility is crucial for proper development as well as for normal
physiology. For example, we could show that in the mouse Lissencephaly, a severe form of mental retardation, can result from mutation of cofilin.
Mutation of cofilin, or profilin in postnatal brain directly affects complex behavior
and synaptic plasticity such as learning and memory. Interestingly, cofilin is specifically required for associative learning but not for exploratory learning. In simple
words, without cofilin we will memorize how to drive a car, but we will not be able
to adjust our driving style even after receiving hundreds of speeding tickets.
Mutation of Profilin leads to very different alterations of behaviour. Mutant mice
have excessive release of neurotransmitter in the synapse and they show a phenotype that very much resembles the symptoms seen in autism.
Current and future projects in our unit focus on mechanisms of actin dynamics in
synaptic plasticity, on the polarity of stem cell division, on local immune responses
and mechanisms of metastasis. Conditional mouse mutants, biochemical approaches and primary cell and organ cultures are employed to gain insights into
the fascinating world of cell migration.
57
BFB Jahresbericht 2014
Andreas Zimmer
Institut für Molekulare Psychiatrie
Das Institut für Molekulare Psychiatrie
beschäftigt sich mit der Erforschung der
Ursachen von psychiatrischen Erkrankungen auf molekularer und systemischer Ebene mithilfe genetischer und pharmakologischer Tiermodelle. Im Fokus
der Untersuchungen stehen dabei vor allem neuromodulatorische Systeme und
ihre Bedeutung bei Sucht- und Schmerzerkrankungen sowie bei affektiven Störungen. Neuropeptide wie endogenen Opioide und Cannabinoide dienen vielen
Nervenzellen als sekundäre Neurotransmitter, die die Wirkung des primären
Transmitters modulieren. Das Institut hat eine Reihe genetischer Mausmodelle
generiert, die diese Neuromodulatoren und ihre Rezeptoren nicht mehr produzieren können. Mittels solcher Modelle konnten wir bereits die spezifischen Funktionen von Opioiden und Cannabinoiden bei Suchterkrankungen sowie bei der Koordination von Stressreaktionen aufklären. Die Mausmodelle des Instituts haben
zudem einen wichtigen Beitrag zur Aufklärung der Funktion körpereigener
Cannabinoide geleistet. Im zentralen Nervensystem fungieren Endocannabinoide
als retrograde Neurotransmitter und modulieren die Aktivität exzitatorischer und
inhibitorischer Synapsen durch eine Feedback-Inhibition. Cannabinoide und ihre
Rezeptoren sind jedoch nicht nur im Gehirn lokalisiert, sondern auch in Zellen des
Immunsystems. Unser Institut untersucht daher ebenfalls die Interaktion von Nerven- und Immunzellen und die Rolle des cannabinoiden Systems bei der Regulation von Immunreaktionen und metabolischen Prozessen. Das Institut für Molekulare
Psychiatrie
koordiniert
die
DFG
Forschergruppe
„Physiologie
und
Pathophysiologie des endogenen Cannabinoidsystems“ (FOR926) und ist Mitglied
des Exzellenzclusters ImmunoSensation. Des Weiteren ist das Institut an dem
EU-geförderten Forschungsprojekt NeuroPain sowie an weiteren nationalen und
internationalen Forschungsverbünden beteiligt.
58
BFB-Tech-Forum
Jahresbericht des Bonner Forum Biomedizin
Tech Treffen
Workshops
JobTalks
Kurzmitteilungen
Computer generated sketch of a light sheet fluorescence microscope. This sketch
shows the complete instrument featuring two excitation and two detection cameras. The chopper wheel in the front creates an alternating illumination (green light
beams) of the sample from left and right. The sample holder prevents the view onto the second illumination arm. The sample is located below the rotation stage
(light blue). Graphics: Nicolai Pechstein (AG Kubitschek, Institut für Physikalische
und Theoretische Chemie)
59
BFB Jahresbericht 2014
BFB-Tech-Forum
In regelmäßigen Abständen finden Treffen für den wissenschaftlichen Nachwuchs
statt. Die Treffen richten sich an Nachwuchswissenschaftler der im BFB zusammengeschlossenen Arbeitsgruppen. Die Treffen werden jedes Mal in einem anderen Institut durchgeführt, um den Teilnehmern die Möglichkeit zu bieten, die verschiedenen Institute kennen zu lernen. Sie dienen in erster Linie dem Austausch
über Techniken und Methoden. Dabei können Interessierte ihre Arbeit und das
Arbeitsgebiet vorstellen, auftauchende Probleme diskutieren und mögliche zukünftige Zusammenarbeiten einleiten. Dieser Austausch soll helfen, die technischen umd methodischen Ressourcen der Gruppen effizienter zu nutzen.
Nach dem wissenschaftlichen Teil gibt es im Anschluss noch die Möglichkeit, sich
bei einem gemütlichen Beisammensein weiter in kleinen Gruppen auszutauschen.
Im vergangenen Jahr fanden folgende Treffen statt:
LIMES, Biochemistry & Cell Biology of Lipids, Donnerstag, 16.10.2014 19:00
Uhr, Seminarroom, LIMES, Carl-Troll Str. 31
·
Click-Chemistry (Kristina Klizaite)
·
Hepatocyte Isolation and Pulse Chase Analysis (Kira Piotrowitz)
·
Click-Microscopy (Tina Hofmann)
·
Zinkfingernucleases (Klaus Wunderling)
Ceasear, Donnerstag, 11.12.2014 19:00 Uhr, Medienraum caesar,
Ludwig-Erhard-Allee 2
· Expression and purification of recombinant proteins ( Rebecca Brinkschulte)
· Isothermal titration calorimetry and kinase activity assays ( Ann Katrin
Greifenberg)
· X-ray crystallography of proteins ( Kanchan Anand)
Workshops
An introduction to “omics” data analysis 04. März 10:00 – 18:00, BMZ
Principles of mass spectrometry/ proteomics
Analyzing large data sets, statistics
Introduction into MaxQuant and Perseus
Hands-on training on proteomics data
Labstatistics 31.03. – 04.05.
Labstatistics 10.06. – 13.06.
Mass spectrometry based proteomics: sample preparation, acquisition of data,
computer-assisted data analysis and presentation 08.10. 10.10.
Principles of mass spectrometry and common instrumentation
Sample preparation for MS by liquid chromatography or electrophoresis
Protein identification by fingerprint and/or peptide sequencing
Quantitation strategies
Data analysis and presentation
Labstatistics 13.10. – 17.10.
60
BFB-Tech Forum
Vortragsreihe:
Was kommt nach dem Abschluss –
Alternativen zur Forschung
Für diese Vortragsreihe laden wir bevorzugt ehemalige BFB-Mitglieder ein, die eine Stelle außerhalb der Wissenschaft gefunden haben und in diesem Rahmen
darüber berichten. Sie berichten über die Gründe, die sie zu diesem Schritt bewogen haben, die Vorraussetzungen, die für die Stelle wichtig waren und den Bewerbungsablauf. Die Treffen findet donnerstags, im Hörsaal Mineralogie,
Poppelsdorfer Schloss, statt.
27. November 2014
Florian Siekmann, EU Careers Ambassador Bonn
Career opportunities with the European Institutions
06. November 2014
Stephan Koß, LinkedIn
09. Oktober 2014
Andreas Schmidt, CEO von Ayoxxa
25. September 2014
Dr. Katarina Timofeev, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Career Perspectives Outside Academia – Science Management at the DFG
04. September 2014
Dr. Jens Dobrindt, Hauke Engel
McKinsey stellt sich vor
12. Juni 2014
Peter Kuckenberg
International Sales Manager Asia Pacific/ Market Manager US
MACHEREY-NAGEL GmbH
10. April 2014
Nadja Dickmann
Clinical Monitor
13. März 2014
Christian Walczuch, Promega
Wir müssen reden! Unternehmens-und Wissenschaftskommunikation
61
BFB Jahresbericht 2014
Kurzmitteilungen
Sommerfest
Das Sommerfest fand am 04. Juli 2014 im Casino des
Life & Brain Gebäudes statt.
Austausch von Material und Methoden
Als erfolgreiches Mittel für den schnellen Transfer von Know-how zwischen den
Arbeitsgruppen hat sich ein elektronisches Verteilersystem etabliert, in dem Anfragen zu Materialien oder Methoden einfach und schnell an alle Mitarbeiter des
BFB weitergeleitet werden können. Diese Möglichkeit der schnellen Hilfe und des
technischen Austauschs wird mittlerweile auch von Gruppierungen außerhalb des
BFB genutzt.
Herausgabe einer Veranstaltungsübersicht
Das Bonner Forum Biomedizin gibt wöchentlich eine Veranstaltungsliste heraus
mit Seminaren und Veranstaltungen der Medizinischen und der MathematischNaturwissenschaftlichen Fakultät. Um dieses zu unterstützen, bitten wir, alle Termine bis spätestens eine Woche vor der Veranstaltung an das BFB weiterzuleiten
([email protected]).
62
BFB-Tech Forum
BFB Soccer and Beachvolleyball Tournament
Am 04. Juli fand auf dem Gelände des Unisport, Nachtigallenweg 86 ein
Fußball und Volleyballturnierstatt.
Abschlüsse 2014
Dr. rer. nat. Marianne Eisenhardt
Promotion mit dem Thema: Charakterisierung von Subpopulationen Natürlicher
Killer-Zellen bei der Hepatitis C Virus-Infektion
Habilitationen:
Dagmar Wachten, December 2014 in Molecular Biomedicine
Winfried Barchet erhielt die DZIF-Professur für Translationale Immunologie
63
BFB Jahresbericht 2014
64
Jahrestreffen
Jahresbericht des Bonner Forum Biomedizin
Jahrestreffen
Computer graphics of a scanned light sheet fluorescence microscope featuring
two excitation and one detection beam path. The chopper wheel is used to create
an alternating illumination (green light beams) of the sample from left and right.
The sample holder prevents the view onto the second illumination arm. The sample is located below the rotation stage (light blue). Graphics: Nicolai Pechstein
(AG Kubitschek, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie)
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BFB Jahresbericht 2014
BFB-Jahrestreffen
13:00
13:50
14:00
-
13:50
14:00
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14:30
-
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15:00
-
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15:15
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19:00
15:30
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18:00
-
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20:00
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10:30
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13:00
14:00
-
13:00
14:00
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14:45
-
15:00
Thursday, February 06 2014
Arrival; Arranging of the Posters
Introduction to the Meeting
Gerhard von der Emde, Institut für Zoologie
Remote object sensing and cognition in weakly electric fish and
zebrafish
Heinz Beck. Experimental Epileptology and Cognition Research
Dendritic integration modes in hippocampal neurons
Heinz Beck
Introduction of the SFB 1089
Natalie Haas, Department of Developmental Pathology
Mechanisms underlying KIT-D816V induced myeloproliferative
disease of the erythroid compartment in mice
Short presentation of Posters, even numbers, 1. Session
Dinner
Guest
Speaker
Itai Bab, Bone Laboratory, Hebrew University of Jerusalem,
Jerusalem, Israel
The brain-bone connection.
Versammlung Nachwuchsvertreter Seminarraum
Friday, February 07 2014
Coffee
GBM Masterpreis
Martina
van Uelft, Molecular Genetics, LIMES
Peter
Bedner
The Hox
domain
ceramidecoupling
synthasein 2development
affects the enzymatic
Role
of glial
gap ofjunctional
and proactivity of epilepsy
gression
Olga Brandstätter, Immunology and Environment, LIMES
The Arylhydrocarbon Receptor Repressor (AhRR) – a regulator
of the intestinal immune system
Christine Gurniak, Institute of Genetics
Specific functions of mouse Cofilin2 in sarcomeric actin exchange and muscle maintenance
Jörg Ruschel, DZNE
Systemic Administration of Epothilone B Promotes Axon Regeneration and Functional Recovery after Spinal Cord Injury
Short presentation of Posters uneven numbers, 2. Session
Lunch
Alumnivortrag
Julia von Maltzahn, Leibniz Institute for Age Research, Fritz
Lipmann
Institute,
Jena
Non-canonical Wnt signaling in skeletal musclescale prediction
and testing of drug activity on side-effect targets
Update on activities of the BFB-Tech Forum
66
Jahrestreffen
15:00
15:30
-
15:30
15:45
15:45
-
16:00
16:00
-
16:45
16:45
-
17:00
Coffee
Christian Schiffer, caesar
Direct action of endocrine disrupting chemicals on human sperm
Thomas Zillinger, Institute of clinical Chemistry and clinical
Pharmacology
Structure-Function Analysis of STING Activation by
c[G(2',5')pA(3',5')p] and Targeting by Antiviral DMXAA
BFB Thesis Award
Indra Lübkemeier, LIMES Institute, Division of Molecular
Genetics
Cardiac and renal dysfunctions caused by targeted Connexin40
and Connexin43 mutations in transgenic mice
Announcement of Poster Prize winners and short presentation winner
End of the Meeting
KURZBERICHT
Das 17. Semester-Meeting des Bonner Forum
Biomedizin fand der Sportschule in Hennef statt.
Im Zentrum stand die Poster-Session, auf der
Nachwuchs-Gruppen des Bonner Forum Biomedizin den Stand von Teilprojekten darstellten,
die durch eine Anschubfinanzierung gefördert
werden. Insgesamt wurden 74 Poster vorgestellt, von denen 6 prämiert wurden.
GASTSPRECHER
Itai Bab
Bone Laboratory, Hebrew University of Jerusalem, Jerusalem, Israel
The brain-bone connection
Alumni Sprecher
Julia von Maltzahn, Leibniz Institute for Age Research,
Fritz Lipmann Institute, Jena
Non-canonical Wnt signaling in skeletal musclescale prediction and testing of
drug activity on side-effect targets
67
BFB Jahresbericht 2014
Am zweiten Tag des Semester-Meetings
wurden die Poster von den Teilnehmern
und den Gastsprechern evaluiert. Die
sechs besten Poster wurden mit je 500 €
prämiert. Zusätzlich wurde der beste
Kurzvortrag ebenfalls mit 500 € ausgezeichnet.
Zwei neue Mitglieder stellten sich vor:
Gerhard von der Emde, Institut für Zoologie
Remote object sensing and cognition in weakly electric fish and zebrafish
Heinz Beck. Experimental Epileptology and Cognition Research
Dendritic integration modes in hippocampal neurons
Preisträger
BFB-Promotionspreis
Indra Lübkemeier, LIMES Institute, Division of Molecular Genetics
Cardiac and renal dysfunctions caused by targeted Connexin40 and Connexin43
mutations in transgenic mice
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Jahrestreffen
BFB Vortragspreis
Christian Schiffer
Direct action of endocrine disrupting chemicals on human sperm
Posterpreis
Tobias Bald
Ultraviolet radiation-induced neutrophilic inflammation promotes angiotropism and
metastasis in melanoma
Natalie Haas
Investigating the molecular mechanisms underlying KIT-D816V mediated myeloproliferative expansion of the fetal and adult erythroid compartment
Selina Jansky
C-Kit activating mutation D816V leads to impaired placental development, including loss of junctional zone and labyrinth
Sibylle Mitschka
Trim71 regulates differentiation and suppresses let-7 maturation in mES cells
Thomas Quast
Salt-Dependent Chemotaxis of Macrophages
Sophie Schonauer
Investigating the cross-talk between GBA1 and GBA2 in Gaucher disease
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BFB Jahresbericht 2014
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Publikationen
Jahresbericht des Bonner Forum Biomedizin
Publikationen
Vorstand Nachwuchsvertreter
Mitglieder
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Vorstand
Der Vorstand
1. Sprecher
2. Sprecher
Prof. Dr. W. Witke
Prof. Dr. T. Tüting
Prof. Dr. I. Förster
Prof. Dr. G. Mayer
81
Prof. Dr. M. Hölzel
BFB Jahresbericht 2014
Nachwuchsvertreter
Die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses hat sich mittlerweile zu einem
Hauptanliegen des BFB entwickelt. Um noch stärker auf die Bedürfnisse der
Nachwuchswissenschaftler innerhalb des BFB eingehen zu können, gibt es regelmäßige Treffen zwischen den drei Nachwuchskoordinatoren und den Hauptverantwortlichen des BFB, in denen Ideen und Vorstellungen ausgetauscht werden
um die Belange und Interessen des Nachwuchses zu berücksichtigen. Jede Arbeitsgruppe hat einen eigenen Nachwuchsvertreter, so dass Ideen und Wünsche
schnell transportiert und umgesetzt werden können.
Dennis de Coninck
LIMES Membrane
Biochemistry
Nadja Kemmerling
Department of Neurology,
Molecular Cell Biology
Sophie Schonauer
Caesar, Molecular
Physiology
Caroline Kubaczka
Tilman Schuster,
Thomas Zillinger
Intitute of Developmental Institute of
Biochemistry Institute of clinical chemistry
Pathology
and molecular Biology
and clinical pharmacology
82
Mitglieder
Mitglieder
B-IT, Dahlmannstrasse 2, 53113 Bonn
Prof. Dr. Jürgen Bajorath
[email protected]
2699 310
Experimental Epileptology and Cognition Research, Sigmund-Freud-Str. 25
Prof. Dr. Heinz Beck
[email protected]
6885 270
CAESAR, Structural Dynamics of Proteins, Ludwig-Erhard-Allee 2
Dr. Elmar Behrmann
[email protected]
9656-268
Nikolai Krupp (Doktorand)
Gayathri Jeyasankar (Doktorandin)
[email protected]
9656-262
[email protected]
9656-265
INSTITUT FÜR HUMANGENETIK, BMZ, Sigmund-Freud-Str. 25
Prof. Dr. Regina C. Betz
[email protected]
287-51023
PD Dr. med. Silke Redler
[email protected]
287-51018
Dr. rer. nat. Buket Basmanav
[email protected]
6885-432
Dipl.-biol. Maria Wehner
[email protected]
6885-432
Sabrina Wolf, MTLA
[email protected]
6885-417
Aylar Tafazzoli, PhD-Studentin
[email protected]
6885-417
Maria Teresa Romano,
PhD- [email protected]
Studentin
Rima Kandil, PhD-Studentin
[email protected]
6885-417
cand. med. Damian Ralser
[email protected]
6885-432
cand. med. Stefan Bergner
[email protected]
6885-417
6885-417
DZNE Bonn Axonal Growth and Regeneration Ludwig-Erhard-Allee 2
Prof. Dr. Frank Bradke
[email protected]
Dr. Stanislav Vinopal, Postdoc
[email protected]
Dr. Andrea Tedeschi, Postdoc
[email protected]
Dr. Sina Stern, Postdoc
[email protected]
Dr. David Elliot, Postdoc
[email protected]
Dr. Sebastían Dupraz, Postdoc
[email protected]
Dr. Charlotte Coles, Postdoc
[email protected]
Claudia Laskowski, PhD Student
[email protected]
Dr. Michele Curcio
[email protected]
83
0228/43302590
0228/43302592
0228/43302639
0228/43302593
0228/43302639
0228/43302592
0228/43302591
0228/43302593
0228/43302591
BFB Jahresbericht 2014
Telma Emanuela Da Silva Santos [email protected]
Liane Meyn, Technical Assistant
[email protected]
0228/43302591
0228/43302591
INSTITUT FÜR REKONSTRUKTIVE NEUROBIOLOGIE, Sigmund-Freud-Str. 25
Prof. Dr. Oliver Brüstle
[email protected]
Blaess, Sandra, PD Dr.
[email protected]
-540
Braun, Nils, cand. Med.
[email protected]
-533
Dobrindt, Kristina, PhD Student
[email protected]
-575
Doerr, Jonas, Dr. rer. nat.
[email protected]
-516
Fischer, Julia, PhD Student
[email protected]
-518
Hebisch, Matthias, PhD Student
[email protected]
-575
Hommerding, Oliver, cand. med.
[email protected]
-576
Iefremova, Vira, PhD Student
[email protected]
-528
Is, Özkan, PhD Student
[email protected]
-543
Jatho, Jasmin, PhD Student
Jungverdorben, Johannes, PhD
Student
Kaps, Vivian, cand. med.
[email protected]
-520
[email protected]
-575
[email protected]
-546
Kesavan, Jaideep C., Postdoc
Kleinsimlinghaus, Karolina, PhD
Student
Koch, Philipp, PD Dr. med.
[email protected]
-546
[email protected]
-520
[email protected]
-548
Kopatz, Jens, Postdoc
[email protected]
-543
Ladewig, Julia, Dr. rer. nat.
Linnartz-Gerlach, Bettina,
Postdoc
Mathews, Mona, PhD Student
[email protected]
-547
[email protected]
-543
[email protected]
-545
Mathy, Rene, cand. med,
Martinez Chavez, Erick, PhD
Student
Neumann, Harald, Prof. Dr.
[email protected]
-545
[email protected]
-525
[email protected]
-541
Peitz, Michael, Dr. rer. nat.
Rauschenbach, Laurel, cand.
med.
Reinartz, Roman, PhD Student
Ritzenhofen, Swetlana, PhD Student
Schäfer, Niklas, Dr. med.
[email protected]
-156
[email protected]
-534
[email protected]
-519
[email protected]
-576
[email protected]
-534
Scheffler, Björn, Prof. Dr.
[email protected]
-473
Schmandt, Tanja, Dr. rer. nat.
[email protected]
-526
Schuy, Christine, PhD Student
[email protected]
-543
Shahraz, Anahita, PhD Student
[email protected]
-543
Sheng, Chao, Postdoc
[email protected]
-526
84
6885-500
Mitglieder
Stappert, Laura, PhD Student
[email protected]
-533
Till, Andreas, PD Dr. rer. nat.
[email protected]
-519
Tolve, Marianna, PhD Student
-525
Vaswani Ankita, PhD Student
[email protected]
-525
Weykopf, Beatrice, PhD Student
[email protected]
-575
Wieland, Anja, Postdoc
[email protected]
-534
Wiethoff, Hendrik, cand. med.
[email protected]
-576
LIMES-INSTITUTE , Cellular Immunology, Car-Troll-Str. 31
Prof. Dr. S. Burgdorf
[email protected]
73-62825
Dr. Verena Schütte
[email protected]
73-62821
Maria Embgenbroich
[email protected]
73-62821
Matthias Zehner
[email protected]
73-62822
Christoph Kreer
[email protected]
73-62822
Institut für Virologie,Sigmund-Freud-Str. 25
Prof. Dr. Christian Drosten
[email protected]
287-11055
Dr. Marcel Müller
[email protected]
287-13187
Dipl. Biol. Klaus Grywna
[email protected]
287-13064
Dr. Beate Kümmerer
[email protected]
287-13068
Dr. Jan Felix Drexler
[email protected]
287-11697
Dipl. Biol. Susanne Biesold
[email protected]
287-13186
Institut für Zoologie, Endenicher Allee 11-13
Prof. Dr. Gerhard von der Emde
[email protected]
73-5555
Dr. rer.nat. Tim Ruhl
[email protected]
73-3751
Monique Amey-Özel
[email protected]
73-2472
Nina Brockmann
[email protected]
73-6159
Martin Gottwald
[email protected]
73-5558
André Haubrich
[email protected]
73-6159
Lea Hänschke
[email protected]
73-6159
Julia Prume
[email protected]
73-6159
Sarah Schumacher
[email protected]
73-6159
Martin Worm
[email protected]
73-6159
Malou Zeymer
[email protected]
73-6159
LIMES Chemical Biology & Medicinal Chemistry, Gerhard-Domagk-Strasse 1
Prof. Dr. Michael Famulok
[email protected]
73-1787
Anke Bill
[email protected]
73-5790
85
BFB Jahresbericht 2014
Dr. Jeffrey Hannam
[email protected]
73-2667
Barbara Albertoni
[email protected]
73-5790
Marie-Sophie Raddatz
[email protected]
73-2665
Dr. Anton Schmitz
[email protected]
73-5790
Christine Wolff
[email protected]
73-2707
Bernhard Wulffen
[email protected]
73-5588
Institut für Physiologie I, Life & Brain Center, Sigmund-Freud-Str. 25
Prof. Dr. Bernd Fleischmann
[email protected]
Ulrich Becher
[email protected]
Dr. rer. nat. Martin Breitbach
[email protected]
6885 223
Dipl.-Biochem.Chris Fügemann
[email protected]
6885 223
Dipl.-Biol. Eva Ratering
[email protected]
6885 223
Dr. rer. nat. Michael Hesse
[email protected]
6885 223
6885 200
LIMES Institut, Immunologie und Umwelt, Carl-Troll-Str. 31
Förster, Irmgard
Didovic, Sonja
[email protected]
73-62780
73-62762
Fülle, Lorenz
[email protected]
[email protected]
Gondorf, Fabian
[email protected]
73-62761
Hatzfeld, Philip
[email protected]
73-62762
Jäger, Paulina
[email protected]
73-62762
König, Jessica
[email protected]
73-62762
Offermann, Nina
nina@offermann_home.de
73-62762
Opitz, Friederike
[email protected]
73-62762
Schanz, Jan Oliver
[email protected]
73-62762
Schunk, Martina
[email protected]
73-62762
Stuke, Christiane
[email protected]
73-62789
73-62762
[email protected]
Vorac, Julia (Elternzeit)
[email protected]
73-62761
Weighardt, Heike
[email protected]
73-62706
Zapke, Björn
[email protected]
73-62762
Fülle, Lorenz
[email protected]
73-62762
Hatzfeld, Philip
[email protected]
73-62762
Jäger, Paulina
[email protected]
73-62762
König, Jessica
[email protected]
73-62762
Lindemann, Dorina
[email protected]
73-62762
Opitz, Friederike
[email protected]
73-62762
Schadow, Benjamin
[email protected]
73-62762
86
Mitglieder
Schanz, Jan Oliver
[email protected]
73-62762
Schneeweis, Maria
[email protected]
73-62762
Schunk, Martina
[email protected]
73-62762
Seppmann, Torsten, Dr.
[email protected]
73-62761
Steiner, Nancy
[email protected]
73-62762
Stuke, Christiane
[email protected]
73-62789
[email protected]
Vorac, Julia
[email protected]
73-62761
Weighardt, Heike, PD Dr.
[email protected]
73-62706
Zapke, Björn
[email protected]
73-62762
INSTITUT FÜR ZELLBIOLOGIE, Ulrich-Haberland-Str. 61a
Prof. Dr. Dieter Fürst
[email protected]
73-5301
Babette Bockmühl
[email protected]
73-5471
Karin Bois
[email protected]
73-5312
Julia Braune
[email protected]
73-5487
Cäcilia Hennes
[email protected]
73-5316
PD Dr. Gregor Kirfel
[email protected]
73-5306
Ute Kukulies
[email protected]
73-5312
Yvonne Leber
[email protected]
73-5487
Corina Mirschkorsch
[email protected]
73-5310
Sibylle Molt
[email protected]
73-4704
Dr. Zacharias Orfanos
[email protected]
73-4704
Irela Reza-Mazar
[email protected]
73-5310
Sabine Scharfenberg
[email protected]
73-5301
Beate Schröder
[email protected]
73-5310
Dr. Peter van der Ven
[email protected]
73-5309
Julia Schuld
[email protected]
73-5312
Nathalie Thum-Schmitz
73-5471
INSTITUT FÜR BIOCHEMIE UND MOLEKULARBIOLOGIE, Nussallee 11
Prof. Dr. Volkmar Gieselmann
[email protected]
Dominic Winter
[email protected]
Melanie Thelen
[email protected]
Alireza Dehghani
Marc Sylvester
Eckhardt Dr. Matthias
Matzner Dr. Ulrich
Schuster Tilman
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
87
73-2411
7081
7081
4742
4744
4735/4741
5046/2175
5045/2175
BFB Jahresbericht 2014
IMMEI, Sigmund-Freud-Str. 25
Prof. Dr. Natalio Garbi
[email protected]
11138
Institut für Angeborene Immunität, Sigmund-Freud-Str. 25
Prof. Dr. Matthias Geyer
[email protected]
9656-233
Dr. Kanchan Anand
[email protected]
9656-234
Rebecca Brinkschulte
[email protected]
9656-234
Robert Düster
[email protected]
9656-235
Dr. David Fußhöller
[email protected]
9656-236
Dr. Ann Katrin Greifenberg
[email protected]
9656-236
Daniela Rheindorf
[email protected]
9656-234
Dr. Sebastian Schmitt
[email protected]
9656-235
Melanie Specht
[email protected]
9656-242
Julian Wilke
[email protected]
9656-235
INSTITUT FÜR ZELLBIOLOGIE, Ulrich-Haberland-Str. 61a
Haas, Albert
[email protected]
Bunge, Madeleine
736340
736339
Hermsen, Christina
[email protected]
735322
Krämer, Ina
[email protected]
736339
Radine, Claudia
[email protected]
735322
Scraba, Mirella
735322
Volk, Josef
[email protected]
736339
Von Bargen, Kristine
[email protected]
736339
Wohlmann, Jens
[email protected]
736339
Wohlmann, Jens
[email protected]
736339
ANATOMISCHES INSTITUT, Nußallee 10
Prof. Dr. Dieter Hartmann
[email protected]
Dr.rer.nat. L. Cornelia Andrei- [email protected]
Selmer
Birgit Rau
[email protected]
73-7684
73-3523/-9595
73-9595
Angelika Zoons
[email protected]
73-9595
Claudia Deppe
[email protected]
73-9595
Institut für Klinische Biochemie und Klinische Pharmakologie, Sigmund-Freud-Str. 25
Prof. Dr. Gunther Hartmann
[email protected]
16080
Eva Bartok
[email protected]
51167
88
Mitglieder
Winfried Barchet
[email protected]
-51146
Volker Böhnert
[email protected]
-51153
Ann Kristin Bruder
[email protected]
Christoph Coch
[email protected]
Juliane Daßler
[email protected]
-14018
-51155
Christina Engel
[email protected]
-51155
Marion Goldeck
[email protected]
-51157
Christian Hagen
[email protected]
Anna-Maria Herzner
[email protected]
-51157
Hariklia Kazila
[email protected]
-51150
Silke Lambing
[email protected]
Janos Ludwig
[email protected]
-12103
Christina Mertens
[email protected]
-51153
Patrick Müller
[email protected]
Bastian Putschli
[email protected]
Soheila Riemann
[email protected]
Martin Schlee
[email protected]
Sven Schmitt
[email protected]
-51148
-51150
Jasper v.d. Boorn
[email protected]
-51143
Thomas Zillinger
[email protected]
-51150
51153
-51155
-51153
DZNE, Sigmund-Freud-Str. 25
Prof. Dr. Michael T. Heneka
13091
[email protected]
IZN, Sigmund-Freud-Str. 25
Christian Henneberger
[email protected]
-16304
Anne Boehlen
[email protected]
-15969
Björn Breithausen
[email protected]
-11821
Claire King
[email protected]
-19448
Daniel Minge
[email protected]
-14570
Eva-Maria Schönhense
[email protected]
-14570
Kirsten Bohmbach
[email protected]
-14570
Michel Herde
[email protected]
-14570
Stefanie Anders
[email protected]
-14570
INSTITUT FÜR ZELLBIOLOGIE, Ulrich-Haberland-Str. 61a
Prof. Dr. V. Herzog
[email protected]
89
73-5301
BFB Jahresbericht 2014
LIMES-INSTITUTE , Molecular Developmental Biology, Carl-Troll-Str. 31
Prof. Dr. M. Hoch
[email protected]
Anna Aschenbrenner
[email protected]
PD Dr. Reinhard Bauer
[email protected]
73-62744
Dr. Matthias Behr
[email protected]
73-62714
Dr. Susanne Berger
[email protected]
73-62714
Dr. Pilar Carrera
[email protected]
73-62709
Mirco Brondolin
[email protected]
73-62714
Dr. Bernhard Fuss
[email protected]
73-62745
Dominic Gosejacob
[email protected]
73-62713
Dr. Ines Hahn
[email protected]
73-62713
Anna-Lena Klemm
[email protected]
73-62714
Gerrit Loch
[email protected]
73-62711
Elvira Mass
[email protected]
73-62765
Dr. Julia Sellin
[email protected]
73-62708
Almut Steinhagen
[email protected]
73-62711
Andre Völzmann
[email protected]
73-62713
73-62736
INSTITUT FÜR ZELLBIOLOGIE, Ulrich-Haberland-Str. 61a
Prof. Dr. Jörg Höhfeld
[email protected]
73-5308
Karen Himmelberg
[email protected]
73-5303
Dipl.-Biol. Riga Tawo
[email protected]
73-5322
Dipl.-Biol. Claudia Zeidler
Dipl. Biol. Barbara Leciejewski
[email protected]
73-5322
Dipl.-Biol. Jan Daerr
[email protected]
[email protected]
73-5322
Annemarie Vogel
[email protected]
73-5322
INSTITUT FÜR KLIN. CHEMIE UND KLIN. PHARMAKOLOGIE, Sigmund-Freud-Str. 25
Prof. Dr. Michael Hölzel
[email protected]
287-12170
v.d. Boorn-Konijnenberg, Debby
[email protected]
287-12183
Groetchen, Angela
[email protected]
287-12183
Hömig-Hölzel, Cornelia, Dr.
[email protected] 287-12183
Reinhardt, Julia
[email protected]
287-12183
Riesenberg, Stefanie
[email protected]
287-12183
Smorra, Denise
[email protected]
287-12183
Strube, Ulrike
[email protected]
287-12183
[email protected]
287-51200
IMM , Sigmund-Freud-Str. 25
Prof. Dr. V. Hornung
90
Mitglieder
Anke Lonzer
[email protected]
287-51200
Dr. Lars Eichhorn
[email protected]
287-14114
[email protected]
287-51200
zusammen mit der Anästhesie
Dr. Franz Bauernfeind
zusammen mit der Inneren Medizin III
Dr. Grethe Brügmann
[email protected]
287-51206
zusammen mit der Inneren Medizin III
Dr. Arun Mankan
[email protected]
287-51208
Dr. Sarah Kim
[email protected]
287-51019
Dr. Sandra Pütz
[email protected]
287-51202
Christopher Jakobs
[email protected]
287-51208
Maria Khaminets
[email protected]
287-51206
Jonathan Schmid-Burgk
[email protected]
287-51210
Tobias Schmidt
[email protected]
287-51210
Thomas Ebert
[email protected]
287-51208
Moritz Gaidt
[email protected]
287-51210
Klara Höning
[email protected]
287-51210
Dhruv Chauhan
[email protected]
287-51210
Vera Kaiser
[email protected]
287-51206
Sven Niepmann
[email protected]
287-51206
Maximilian Rothe
[email protected]
287-51208
Christina Wallerath
[email protected]
287-51210
Sarah Zuber
[email protected]
287-51218
Christina Metzger
[email protected]
287-51218
zusammen mit der Humangenetik
KLINIK FÜR ALLGEMEIN-, VISZERAL-, THORAX- UND GEFÄSSCHIRURGIE
Prof. Dr. med. Jörg C. Kalff
[email protected]
287-15064
PD Dr. rer. nat. Sven Wehner
[email protected]
287-11007
Dr. rer. nat. Jeanette Bierwolf
[email protected]
287-15152
Dr. med. Philipp Lingohr
[email protected]
287-15109
Dr. med. Azin Jafari
[email protected]
287-13672
Dr. med. Tim Vilz
[email protected]
287-15109
Dr. med. Gun-Soo Hong
[email protected]
287-13672
Dr. med. Nils Konienczny
Dr. Constanza Pagouras
[email protected]
287-15109
28716837
Kathy Stein
[email protected]
[email protected]
Mariola Lysson
[email protected]
287-16837
Bianca Schneiker
[email protected]
287-16837
91
287-13672
BFB Jahresbericht 2014
Anna Ruedeloff
287-16837
Tolga Tonguc
287-16837
Anna Miesen
287-16837
Institut für Genetik, Endenicher Allee 11-13
Norbert Koch
[email protected]
Sebastian Temme
[email protected]
734158
Nadine Kämper
[email protected]
73-4158
Angelika König
[email protected]
734338
Sandra Herzog
[email protected]
734338
Axel Stein
[email protected]
734338
[email protected]
28711040
IMMEI, Sigmung-Freud-Str. 25
Wofgang Kastenmüller
LIMES Institut, Molekulare Immunologie, Carl-Troll-Str. 31
Goller, Tobias
[email protected]
73-62783
Hippe, Diana
[email protected]
73-62785
Gast, Esther
73-62656
Eppler, Felix
[email protected]
73 62810
Jux, Bettina
[email protected]
73 62788
Grell, Jessica
[email protected]
73-62784
Hendrikx, Marie
73-62789
Heße, Katrin
[email protected],
73-62788
Kolanus, Johanna
[email protected]
73-62808
Kolanus, Waldemar
[email protected]
73-62790
Mandel, Christa
73-2080
Mierzwa, Gertrud
73-62656
Novak, Nina
[email protected]
73-62806
Quast, Thomas
[email protected]
73-62781
Reichwein, Barbara
[email protected]
73-62808
Schild, Cora
[email protected]
73-62806
Sedlmeier, Dieter
[email protected]
73-62782
Thome, Elke
[email protected]
73-62810
Ueing, Helga
[email protected]
73-62806
Weese, Susanne
73-62810
Schneider, Karin
[email protected]
73-62810
Mitschka, Sybille
[email protected]
73-62810
Rudolph, Janna
[email protected]
73-62810
92
Mitglieder
Institut für Pathologie, Sigmund-Freud-Str. 25
Glen Kristiansen
[email protected]
287 15375
Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Wegelerstr. 12
Kubitschek, Ulrich Prof. Dr.
Bongart, Beate
[email protected]
3525
Firaha, Tatsiana
[email protected]
[email protected]
Harder, Alexander
[email protected]
6721
Landvogt, Lisa
[email protected]
2261
Liu, Xinliang
[email protected]
2261
Nietzel, Claudio
[email protected]
3874
Pechstein,Nico
[email protected]
2261
Scherer, Katharina Dr
[email protected]
5693
Schloen, Florian
[email protected]
60440
Schmitz, Karl Dr.
[email protected]
2641
Siebrasse, Jan-Peter Dr.
[email protected]
2311
60291
Institute for Molecular Medicine and Experimental Immunology
Delforge, Lucie
[email protected]
11050
Eichler, Melanie
[email protected]
51725
Engel, Daniel
[email protected]
51721
Franken, Lars
[email protected]
11033
Gonyer, Jessica
[email protected]
11019
Gotot, Janine
[email protected]
11033
Gottschalk, Catherine
[email protected]
11033
Hochheiser, Katharina
[email protected]
11033
Kurts, Christian
[email protected]
11051
Llanto, Chrystel
[email protected]
11159
Ludwig-Portugall, Isis
[email protected]
51720
Schiwon, Marzena
[email protected]
11033
Semmling, Verena
[email protected]
11033
Tittel, André
[email protected]
51722
Krause, Torsten
[email protected]
11474
LIMES, Membrane BIOLOGY & Biochemistry UNIT, Carl-Troll-Str. 31
Professor Dr. Thorsten Lang
[email protected]
Dr. Jan-Gero Schlötel
[email protected]
93
73 62823
7362824
BFB Jahresbericht 2014
Dr. Thomas Schmidt
[email protected]
Elisa Merklinger
[email protected]
73 62624
Helena Batoulis
[email protected]
73 62626
Yahya Homsi
[email protected]
73 62626
Dennis de Coninck
[email protected]
73 62827
Pascal Weber
[email protected]
73 62626
7362827
INSTITUTE OF INNATE IMMUNITY, BMZ, Sigmund-Freud-Str. 25
Professor Dr. Eicke Latz
[email protected]
287 51239
Andrea Stutz
[email protected]
287 51227
Karin Pelka
[email protected]
287 51227
Alena Grebe
[email protected]
LIMES, Chemical Biology & Medicinal Chemistry, Gerhard-Domagk-Strasse 1
Prof. Dr. Günter Mayer
[email protected]
73-4808
Nicole Florin
[email protected]
73-2088
Silvana Albers
[email protected]
73-2088
Sabine Lennarz
[email protected]
73-2088
Christina Lünse
[email protected]
73-5588
Björn Niebel
[email protected]
73-2707
Monika Pofahl
[email protected]
73-2088
Falk Rohrbach
[email protected]
73-5588
Fabian Tolle
[email protected]
73-2088
Pharmazeutisches Institut, pharmazeutische Chemie I, An der Immenburg 4
Prof. Dr. Christa E. Müller
[email protected]
73-2301
Priv.-Doz. Dr. Anke C. Schiedel
[email protected]
73-2697
Dr. Younis Baqi
[email protected]
73-2360
Dominik Thimm
[email protected]
73-6457
Dr. Miriam Schlenk
[email protected]
73-6404
Mario Funke
[email protected]
73-2480
Sabrina Gollos
[email protected]
73-2564
Department of Genomis, Life & Brain, Sigmund-Freud-Straße 25
Prof. Dr. med. Markus Nöthen
[email protected]
Dr. rer. nat. Felix Brockschmidt
[email protected]
PD Dr. rer. nat. Sven Cichon
[email protected]
Al Chawa, Taofik
[email protected]
94
Mitglieder
Dipl. Biol. Lutz Priebe
[email protected]
Dr. rer nat. Britta Haenisch
[email protected]
Ruth Herberz
[email protected]
Buket Basmanav
[email protected]
Franziska Degenhardt
[email protected]
Markus Draaken
[email protected]
Dr. rer.-nat Christiane Stieber
[email protected]
Dr. rer. nat. Michael Alexander
[email protected]
Dipl.-Biol Jessica Becker
[email protected]
Manuel Mattheisen
[email protected]
Stefanie Heilmann
[email protected]
Dr. rer. nat. Per Hoffmann
[email protected]
Dipl.-Biol. Stefan Herms
[email protected]
Dr. rer. nat. Anna Karpushova
[email protected]
Dipl.-Biotech. Kerstin Ludwig
[email protected]
Dr. rer. nat. Thomas Mühleisen
[email protected]
Dipl.-Biol. Catalina Vasilescu
[email protected]
Klinik und Poliklinik für Dermatologie und Allergologie, Sigmund-Freud-Straße 25
Prof. Dr. med. Natalija Novak
[email protected]
287-15370
PD Dr. med. Jean-Pierre Allam
[email protected]
287-15370
Dr. rer nat Beatriz Cabanillas
[email protected] 287-13117
Yvonne Eilert
[email protected]
281-14420
Dr. med. Laura Maintz
[email protected]
287-15370
Eva-Maria Oesau
[email protected]
287- 15825
Dr. rer.nat. Wenming Peng
[email protected]
287-14420
Dr. rer.nat. Chunfeng Yu
[email protected]
287-15825
LIMES Institut Entwicklungsbiologie und Genetik, Carl-Troll-Str. 31
Prof. Dr. Michael Pankratz
[email protected]
73-60116
Marc Peters
[email protected]
73 62758
Ingo Zinke
[email protected]
73 62750
Institut FÜR PATHOLOGIE, Sigmund-Freud-Straße 25
Sven Perner
sven.perner1972 (at) gmail.com
Silke Perner
officeperner (at) googlemail.com
0151-58233
448
287 51 982
Nuray Bostan
officeperner (at) googlemail.com
287 51 982
Wenzel Vogel
wenzelvogel (at) googlemail.com
287 51 750
Diana Böhm
dianaboehm01 (at) googlemail.com
287 51 751
95
BFB Jahresbericht 2014
Michael Nowak
nowakm (at) uni-bonn.de
287 51 981
Angela Queisser
queisserangela (at) googlemail.com
287 51 981
Zaki Shaikhibrahim
zaki.shaikhibrahim (at) uni-bonn.de
287 51 981
Silke van Dyck
silkevandyck (at) web.de
287 51 751
Anne V. Mäßenhausen
Roopika Menon
287 51 981
[email protected]
mroopika (at) gmail.com
287 51 496
Martin Braun
martin.braun85 (at) googlemail.com
287 51 981
Institute of Pharmacology and Toxicology, BMZ, Sigmung-Freud-Str. 25
Prof. Dr. Alexander Pfeifer
[email protected]
287 - 51300
Yong Chen
[email protected]
287 - 51256
Aileen Balkow
[email protected]
287 – 51253
Dr. Michael Dreiseidler
[email protected]
287 – 51258
Jennifer Etzrodt
[email protected]
287 - 51250
Anja Glöde
[email protected]
287 - 51255
Dr. Thorsten Gnad
[email protected]
287 - 51320
Dr. Linda Sarah Hoffmann
[email protected]
287 - 51649
Dr. Ana Kilić
[email protected]
287 - 51264
Dr. Didier Lochmatter
[email protected]
287 – 51260
Dr. Andrea Rückle
[email protected]
6885 - 378
Abhishek Sanyal
[email protected]
287 - 51250
Dr. Katrin Zimmermann
[email protected]
6885 - 374
LIMES, Membrane Biology and Lipid Biochemistry, Gerhard-Domagk-Str. 1
Prof. Dr. K. Sandhoff
[email protected]
73-5346
Dr. Misbaudeen Abdul-Hammed
[email protected]
73-2359
Dr. Susi Anheuser
[email protected]
73-2701
Dr. Bernadette Breiden
[email protected]
73-2701
Dr. Heike Schulze
[email protected]
73-2701
Dr. Günter Schwarzmann
[email protected]
73-2704
Dipl.-Chem. Martin Gantner
[email protected]
73-5696
Dipl.-Chem. Kerstin Ross
[email protected]
73-2359
ZENTRUM FÜR INNERE MEDIZIN, BMZ, Sigmund-Freud-Str. 25
Prof. Dr. med. Chr. P. Strassburg
Prof. Dr. med. Ulrich Spengler
[email protected]
[email protected]
287-15255/15216
287-16789
Prof. Dr. med. Jacob Nattermann [email protected]
287-51416
Prof. Dr. med. Jürgen Rockstroh
[email protected]
287-16558
Eva-Maria Althausen
[email protected]
287-51411
96
Mitglieder
Silke Bellinghausen
[email protected]
287-14315
Ingrid Braunschweiger
[email protected]
287-51417
Claudia Finnemann
[email protected]
287-51417
Dr. rer. nat. Andreas Glässner
[email protected]
287-51415
Dr. med. Maria GonzalezCarmona
Jan Görtzen
[email protected] 287-15213
Dr. med. Felix Göser
[email protected]
287-15507
287-51417
Gudrun Hack
[email protected]
[email protected]
Christian Jansen
[email protected]
287-15507
Dr. med. Dominik J. Kaczmarek
[email protected]
287-51416
Dr. rer. nat. Sandra Kalthoff
[email protected]
287-19801
Bsc. Pavlos Kokordelis
[email protected]
287-51415
Dr. rer. nat. Benjamin Krämer
[email protected]
287-51415
M.Sci. Steffen Landerer
[email protected]
287-15213
PD Dr. rer. nat. Bettina Langhans
[email protected]
287-51416
Carolin Luda
[email protected]
287-51408
Dr. med. Philipp Lutz
[email protected]
287-15507
Dr. rer. nat. Hans Dieter
Nischalke
PD Dr. rer. nat. Esther Raskopf
[email protected]
287-51416
[email protected]
287-51418
Julia Reich
[email protected]
287-15213
Winfried Reuel
287-14315
287-14315
Dipl. Biol Robert Schierwagen
[email protected]
287-14611
Dr. med. C. Schwarze-Zander
287-16558
Dipl. Biol. Jennifer Söhne
[email protected]
[email protected]
PD Dr. med. J. Trebicka
[email protected]
287-16375
Frank Erhard Uschner
[email protected]
287-19166
Dipl. Biol. Annabelle Vogt
[email protected]
287-51413
Dr. rer. nat. Anja Winkler
[email protected]
287-19802
Dipl.-Mol.Biomed. Franziska Wol- [email protected]
ter
Claudia Finnemann
[email protected]
287-51417
287-51415
287-51417
Institut für Anatomie & Zellbiologie, Nussallee 10
Prof. Dr. Karl Schilling
Prof. Dr. Stephan L. Baader
Prof Dr. Benjamin Odermatt
Bönisch, Carina, Doktorandin
Christ, Andrea
Dr. rer. nat. Eiberger, Britta
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
97
73-2602
73-2604
73-9021
73-7691
73-9388
73-3264
BFB Jahresbericht 2014
Kleinert, Henning, Doktorand
Langmann, Helma
Dr. rer.nat Liu, Changsheng
Molly-Klumbies, Sabine
Nagarajan, Buvi, Doktorandin
Ramrath, Stefanie
Richter, Franziska, Doktorandin
Riedel, Yvonne, Doktorandin
Schliwa, Stefanie, Dr. med.
Sistig, Thorsten, Doktorand
Dr. Toledo, Andrea
Van Rienen, Antonia, Doktorandin
Yilmaz, Öznur
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
73-6116
73-9388
73-6615
73-6116 / 6112
73-9033
73-3558
73-6115
73-6116 / 6112
73-9752
73-7691
73-3558
73-6115
[email protected]
[email protected]
73-6116
Institut für Neuropathologie, Sigmund-Freud-Str. 25
28719109
Dr. rer.nat. Susanne Schoch
[email protected]
Dr. Ana-Maria Oprisoreanu
[email protected]
287-11929
Dr. Katrin Michel
[email protected]
287-19027
Polina Gulakova
[email protected]
287-19357
J. Alexander Müller
[email protected]
287-19128
Ileana Christea
[email protected]
287-19357
Christine Rummel
[email protected]
287-19357
Lioba Dammer
[email protected]
287-16399
Sabine Opitz
[email protected]
287-16399
INSTITUT FÜR PATHOLOGIE, Abteilung für Entwicklungspathologie,Sigmund-Freud-Str.
25
Prof. Dr. Hubert Schorle
[email protected]
287-16342
Natalie Haas
[email protected]
28711222
Caroline Kubaczka
[email protected]
287-11223
Dr. Daniel Nettersheim
[email protected]
287-11223
Simon Schneider
[email protected]
287-11223
Neha Sharma
[email protected]
287- 11222
Sina Jostes
[email protected]
287-11223
LIMES Molecular Immune & Cell Biology, Carl-Troll-Str. 31
Prof. Dr. Joachim L. Schultze
[email protected]
98
73-62786
Mitglieder
Beyer, Marc
[email protected]
73-62792
Bohmann, Laura
[email protected]
73-62793
Draffehn, Astrid
[email protected]
73-62777
Kraut, Michael
[email protected]
73-62796
Krebs, Wolfgang
[email protected]
73-62794
Mai, Maren
[email protected]
73-62793
Mallmann, Michael
[email protected]
73-62738
Meyer, Elke
[email protected]
73-62787
Nino-Castro, Andrea
[email protected]
73-62796
Quester, Inga
[email protected]
73-62793
Sander, Jil
[email protected]
73-62738
Schmidt, Susanne
[email protected]
73-62791
Sommer, Daniel
[email protected]
73-62793
Staratschek, Andrea
[email protected]
73-62779
Thabet, Yasser
[email protected]
Theis, Heidi
[email protected]
73-62793
Ulas, Thomas
[email protected]
73-62777
Xing, Qian
[email protected]
73-62794
Xue, Jia
[email protected]
73-62777
Institut für Biochemie und Molekularbiologie, Nussallee 11
Ulrich Schweizer, Prof. Dr.
[email protected]
4444
Doreen Braun, Dr.
[email protected]
3349
Noelia Fradejas-Villar, Dr.
[email protected]
3349
Rexhep Rexhepaj, Dr.
[email protected]
3349
Sandra Seeher, PhD student
[email protected]
3349
Yassin Mahdi, PhD student
[email protected]
4700
Dorothea Bayer, PhD student
[email protected]
4700
Simone Arndt
[email protected]
4700
Tobias Lindenberg
[email protected]
4700
Uschi Reuter
[email protected]
4700
Institut für Physiologie II, Nussallee 11
Valentin Stein, Prof. Dr.
[email protected]
157
Marina DiDomenico
[email protected]
175
Michael Döngi, Dr.
[email protected]
166
Ulf Einsfelder
[email protected]
175
Dort Glass
[email protected]
131
Nils Körber
[email protected]
155
99
BFB Jahresbericht 2014
Institut für Zelluläre Neurowissenschaften, Sigmund-Freud-Str. 25
Prof. Dr. Christian Steinhäuser
[email protected]
287-14669
PD Dr. Ronald Jabs
[email protected]
287 11823
PD Dr. Gerald Seifert
[email protected]
287 19781
Dr. Peter Bedner
[email protected]
287 13140
CAESAR, Department of Molecular Sensory Systems, Ludwig-Erhard-Allee 2
Dr. Timo Strünker
Dr. Christoph Brenker
Dr. Astrid Müller
David Fußhöller
Christian Schiffer
[email protected]
[email protected]
[email protected]
david.fuß[email protected]
Melanie Balbach
[email protected]
[email protected]
Michelina Kierzek
[email protected]
Dmitry Fridman
[email protected]
9656-162
0251-83-58240
9656-239
9656-261
9656-328
9656-230
9656-239
9656-409
LIMES Institut BIOCHEMIE UND ZELLBIOLOGIE VON LIPIDEN, Carl-Troll-Str. 31
Prof. Dr. Christoph Thiele
[email protected]
73-62817
Dr. Lars Kürschner
[email protected]
73-62816
Dr. Johanna Spandl
[email protected]
73-62819
Dr. Anke Penno
[email protected]
73-62816
Kristina Hofmann
[email protected]
73-62816
[email protected]
73-62816
[email protected]
73-62820
[email protected]
72-62820
[email protected]
73-62820
Kira Piotrowitz
Anne Gäbler
Kristina Klizaite
Klaus Wunderling
EXPERIMENTELLE DERMATOLOGIE, KLINIK UND POLIKLINIK FÜR DERMATOLOGIE
Prof. Dr. Thomas Tüting
[email protected]
287-19257
Prof. Dr. Jörg Wenzel
[email protected]
287-16969
Dr. Evelyn Gaffal
[email protected]
287-16701
Dr. Jenny Landsberg
[email protected]
287-16701
Dr. Judith Kohlmeyer
[email protected]
287-16701
Dr. Mira Jakobs
[email protected]
287-16701
Tobias Bald
[email protected]
287-19747
Andreas Braun
[email protected]
287-14481
Nicole Glodde
[email protected]
287-19747
Meri Rogava
[email protected]
287-19747
100
Mitglieder
Dorys Lopez-Ramos
[email protected]
287-19747
Naveen Shridhar
[email protected]
287-19747
Miriam Mengoni
[email protected]
287-14481
Sabine Schmitt
[email protected]
287-19747
Sandra Bald
[email protected]
287-16701
Felix Tuchmann
[email protected]
287-19747
Sonja Sternberg
[email protected]
287-19136
CAESAR, Department of Molecular Sensory Systems, Ludwig-Erhard-Allee 2
Dr. Dagmar Wachten
Dr. Diana Raju
Dr. Vera Jansen
Sophie Schonauer
Hussein Hamzeh
Marina Woeste
Jens-Henning Krause
Melanie Balbach
Marco Dombrowski
Melanie Krause
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
9656-311
9656-295
9656-206
9656-293
9656-322
9656-229
9656-257
9656-230
[email protected]
[email protected]
LIMES INSTITUT MOLEKULARE GENETIK, Carl-Troll-Str. 31
Prof. Dr. Klaus Willecke
[email protected]
73-62743
Bickert, Andreas, Ph.D. student
[email protected]
73-62765/6
Kremser, Christiane, Ph.D. student
Van Uelft, Martina, Ph.D. student
[email protected]
73-62765/6
[email protected]
73-62765/6
INSTITUT FÜR GENETIK, Karlrobert-Kreiten-Str. 13
Prof. Dr. Walter Witke
[email protected]
73-4211
Kathrin Bläsius
[email protected]
73-4264
Dipl. Biol. Julia Hecker
[email protected]
73-4264
Christian Liemersdorf
[email protected]
73-4264
Dr. Pietro Pilo Boyl
[email protected]
73-4451
Dipl. Biol. Nina Roy
[email protected]
73-4264
Andrée Salz
[email protected]
73-4264
Dr. Melanie Schütz
[email protected]
73-4242
Dipl. Biol. Stefanie Stöcker
[email protected]
73-4264
Dr. Gurniak-Witke, Christine
[email protected]
73-4451
101
BFB Jahresbericht 2014
Institute of Molecular Psychiatry, Sigmund-Freud-Str. 25
Prof. Dr. Andreas Zimmer
[email protected]
6885 300
Frank Ativie
[email protected]
6885 339
Eva Beins
[email protected]
6885 328
Dr. Andras Bilkei-Gorzó
[email protected]
6885 317
Dr. Eva Drews-Uebbing
[email protected]
6885 306
Aishwarya Ghule
[email protected]
6885 313
Imke Jenniches
[email protected]
6885 320
Ramona Lundt
[email protected]
6885 313
Elisa Nent
[email protected]
6885 314
Dr. Chihiro Nozaki
[email protected]
6885-310
Dr. Ildikó Rácz
[email protected]
6885 316
Dr. Anne Schmöle
[email protected]
6885 314
Dr. Alexandra Krämer
[email protected]
6885 328
102
Mitglieder
Für die Unterstützung des Bonner Forum Biomedizin
danken wir den folgenden Institutionen:
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Ministerium für Schule, Weiterbildung, Wissenschaft und Forschung
des
Landes Nordrhein-Westfalen, Düsseldorf
Lise-Meitner-Programm
des Landes Nordrhein-Westfalen, Düsseldorf
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
Medizinische Fakultät der Universität Bonn
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
der Universität Bonn
Deutsche Forschungsgemeinschaft
103
Adresse:
Dr. Kathrin Sommer
Koordinatorin
Bonner Forum Biomedizin
c/o Institut für Pathologie
Sigmund-Freud-Straße 25
53127 Bonn
Tel.:
Fax:
++49 228 287 11375
++49 228 287 15030
email: [email protected]
www.bfb.uni-bonn.de

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