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Dr. Michael Nash erhält den Young Investigator Grant

München, 15.04.2015

Michael Nash, Gruppenleiter am Lehrstuhl für Angewandte Physik, Biophysik und Molekulare Materialien an der Ludwig-Maximilians-Universität und einer der außerordentlichen Mitglieder des Center for Nanoscience in München, gehört zu den zehn Nachwuchsforscher Teams weltweit an die 2015 ein Young Investigator Grant des Human Frontier Science Program vergeben wird, um die Dynamik lebender Organismen besser zu verstehen.

Im Rahmen des einjährigen Auswahlprozesses für 2015 kam es dabei zu mehr als 1000 Absichtserklärungen (Letters of Intent) und fast 80 vollständigen Bewerbungen. Nash und sein Kooperationspartner Prof. Cheemeng Tan (UC Davis – Biomedical Engineering) werden jährlich $250,000 an Fördermitteln für ein Dreijahresprojekt erhalten. Im Zuge dieses Projektes sollen synthetische Biologie, Mikrofluidik und Einzelmolekül Bildgebung kombiniert werden, um die Assemblierung von Cellulosomen zu erforschen.

Cellulosome sind hierarchisch organisierte Protein Netzwerke, die von anaeroben Bakterien für den Verdau zellulosischer Biomasse verwendet werden. Diese Netzwerke bestehen aus großen Gerüstproteinen, an die katalytische Domänen andocken können. Viele Rezeptor-Ligand Wechselwirkungen innerhalb von Cellulosomen zeigen ähnliche Affinitäten und viele katalytische Domänen können an die gleichen Gerüststellen binden. Derzeit ist unklar, wie Zellen die Assemblierung von Cellulosomen modulieren und so bestimmte bevorzugte Zusammensetzungen von Enzymen auf den Gerüstproteinen erreichen. Um die Probleme bei der Erforschung von Cellulosomen zu beheben werden Charakterisierungsmethoden auf der Nanoskala benötigt.

"Wir freuen uns darauf quantitative Methoden aus Ingenieurwissenschaften und Biophysik zu verwenden um offene Fragen in unserem Verständnis der multivalenten Cellulosomassemblierung zu klären. Unser Plan beinhaltet die Entwicklung synthetischer Gen-Netzwerke, die zelluläre Prozesse nachahmen, und der Visualisierung des Assemblierungsprozesses auf Einzelmolekülebene.", sagte Nash.

Nash und Tan werden dieses Problem durch die Kombination von Prinzipien aus der synthetischen Biologie, dynamischen Netzwerkmodellierung und Einzelmolekül Bildgebung angehen. Ihre Ergebnisse werden eine Grundlage für das Studium der Dynamik der Proteinassemblierung Cellulosom produzierender Bakterien liefern. Darüber hinaus werden diese Ergebnisse allgemeine Fragestellungen zur Modulierung der Montage von Protein Nanostrukturen durch genetische Netzwerke beantworten. Die Forscher gehen davon aus, dass dies wiederum grundlegende Auswirkungen auf den Gebieten Bioenergie und synthetische Biologie haben wird.