Receptor Dynamics
Das Internationale Doktorandenkolleg „Receptor Dynamics“ verbindet vielfältige Fachdisziplinen aus Pharmazie, Biochemie, Pharmakologie und Physik, um mit ihren jeweiligen Methoden die im Wesentlichen ungeklärten Prozesse der Dynamik von Rezeptoren in der Zellmembran aufzuklären und die daran anschließenden Vorgänge im Zellinneren genauer zu beleuchten.
Das Doktorandenkolleg in der Übersicht
| Abschluss | Promotion |
| Promotionsdauer | Sechs Semester |
| Studienorte | Würzburg, Erlangen-Nürnberg, Regensburg |
| Zugangsvoraussetzungen | Master-Abschluss in den Naturwissenschaften, Staatsexamen in Pharmazie, Humanmedizin |
| Unterrichtssprache | Englisch |
| Bewerbungsfrist | Nach Ausschreibung |
| Leitung | Prof. Dr. Michael Decker Prof. Dr. Martin J. Lohse |
| Organisation | Dr. Ludwig Höllein E-Mail an den Koordinator senden |
Dynamik von Rezeptoren aufklären und therapeutisch nutzen
Zellen besitzen auf ihrer Oberfläche spezielle Strukturen, sogenannte Rezeptoren, die Informationen und Reize von außen ins Zellinnere hinein vermitteln können. Hierbei spielt insbesondere die Gruppe der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCRs) eine äußerst wichtige Rolle. Da sie die zentrale Schaltstelle für nahezu alle entscheidenden Funktionen im menschlichen Körper darstellen, sind mittlerweile etwa 40 Prozent aller Arzneistoffe chemische Moleküle, die gezielt GPCRs aktivieren oder blockieren können („Liganden“). Über die Dynamik dieser Prozesse ist allerdings kaum etwas bekannt. Wie werden diese Prozesse überhaupt vermittelt und warum werden beispielsweise bei manchen Liganden nur ganz bestimmte, einzelne Signalwege aktiviert?
Um diese und weitere Fragen zu beantworten, werden im Graduiertenkolleg „Rezeptordynamik“ völlig neuartige molekulare Werkzeuge entwickelt und chemisch synthetisiert. Mit ihnen lassen sich viele Prozesse der Signalleitung untersuchen, so beispielsweise Verbindungen, die durch Licht „an- bzw. abschaltbar“ sind oder solche, die nur eine ganz bestimmte Zellantwort auslösen.
Neben solchen grundlagenorientierten Forschungsarbeiten wird auch eine völlig andere Gruppe von Molekülen hergestellt, sogenannte Isotopen-markierte Liganden der betrachteten GPCRs. Mit ihrer Hilfe können bildgebende Verfahren in Tier und Mensch angewendet werden, beispielsweise die Positronen-Emissions-Tomografie, um Rezeptoren sichtbar zu machen. Dynamische Prozesse, die etwa im Krankheitsgeschehen bestimmte GPCRs stärker oder schwächer erscheinen lassen, könnten so als Diagnostika eingesetzt werden.
Dynamik auf verschiedenen Ebenen
Die Entwicklung neuer fluoreszenzmikroskopischer Verfahren oder innovativer Biosensoren komplettiert die wissenschaftlichen Arbeiten. Der Begriff „Rezeptordynamik“ wird somit auf verschiedenen Ebenen und in seiner ganzen Bedeutung umfasst, also auf direkter molekularer Ebene sowie im Krankheitsgeschehen. Hierfür arbeiten Forschungsgruppen der Pharmazie, der Nuklearmedizin, der Biophysik und der Bioanalytik eng zusammen. Die Promovierenden verbringen dabei obligatorisch einen mehrmonatigen Auslandsaufenthalt an führenden Forschungseinrichtungen im Ausland, so bislang etwa in Wien, Oxford, New York und Barcelona.
Durch regelmäßige Treffen in Form von Retreats und Summer Schools im In- und Ausland bestehen viele Möglichkeiten, sich inner- und außerhalb des Kollegs zu vernetzen, bislang etwa in Prag, Montpellier und Rehovot/ Israel. Das Programm wird durch Workshops, Exkursionen und Seminare komplettiert, die den Promovierenden helfen sollen, sich für verantwortungsvolle Aufgaben nicht nur innerhalb der Wissenschaft zu qualifizieren.
Gerade die internationale Einbindung der Promovierenden ermöglicht die Bearbeitung der Forschungsthematik in einem hochklassigen und interdisziplinären Umfeld und fördert zudem die individuelle Qualifizierung junger Nachwuchstalente.
Prof. Dr. Michael Decker
Aus dem Doktorandenkolleg
Einen Rezeptor sichtbar machen
Antonios Drakopoulos entwickelte und synthetisierte Verbindungen, welche spezifisch an einen Rezeptorsubtyp der Gruppe der Opioidrezeptoren binden und chemisch mit einem Fluoreszenzfarbstoff verbunden sind.
Promotionspreis für Luca Agnetta
Am 08. Oktober 2020 verlieh die unterfränkische Gedenkjahrstiftung für Wissenschaft und die Julius-Maximilians-Universität Würzburg Herrn Dr. rer. nat. Luca Agnetta den Promotionspreis in Anerkennung seiner geleisteten wissenschaftlich herausragenden Arbeit.
Einblicke in die Forschungsarbeit
Photopharmakologie
Luca Agnetta entwickelte in seiner Promotion „Tool-Verbindungen“ für die Live-Bildgebung der zellulären Reaktion in lebenden Zellen.
Signalwege mit Licht
Timo Littmann entwickelte in seiner Promotion Methoden für die Charakterisierung molekularer Werkzeuge, die trotz einer Zielstruktur (GPCR) unterschiedliche Effekte haben können.
Alzheimer-Behandlung
Daniela Volpato beschäftigte sich in ihrer Promotion mit der Synthese und pharmakologischen Charakterisierung bitopischer Muskarinrezeptor-Modulatoren.