Abteilung Strukturbiologie von Infektion und Immunität
Dr. Erec Stebbins
Abbildungen bakterieller Virulenzfaktoren, der mit Hilfe von Kristallen
gewonnenen Beugungsmuster und der Elektronendichte (sichtbar als blaues
Gittermuster), die als Basisdaten für das chemische Modell eines Moleküls
dienen.
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Unsere Abteilung erforscht die molekularen Grundlagen verschiedener Erkrankungen des Menschen. Wir interessieren uns dabei insbesondere für mikrobiell verursachte Krankheiten sowie für Erkrankungen, die im Zusammenhang mit der Entstehung von Krebs stehen. Dabei folgen wir einem von unten nach oben gerichteten sogenannten „bottom-up“ Forschungsansatz und nutzen die Röntgenkristallografie als grundlegendes Werkzeug, um pathogene Proteine und ihre Interaktion mit Wirtsstrukturen auf molekularer Ebene zu untersuchen.
Ein Großteil unserer Arbeit konzentriert sich bisher auf die bakterielle Pathogenese. Wir untersuchen dabei insbesondere Bakterien, die spezielle Protein-Abgabesysteme nutzen – sogenannte „Injektosomen“, oder „molekulare Spritzen“ – um damit eukaryotische Zellen mit bakteriellen Faktoren zu infizieren und die Biochemie des Wirts dadurch zu ihrem Vorteil zu modifizieren. Viele dieser Faktoren sind Genotoxine oder Stoffe mit nachweislich negativen Auswirkungen auf onkogene Wachstumsregulationsfaktoren in den Zellen.
Weiterhin ist Trypanosoma brucei, der parasitäre Erreger der afrikanischen Schlafkrankheit, Gegenstand unserer Untersuchungen. T. brucei entzieht sich wiederholt der Immunantwort seines Wirtsorganismus, indem der Parasit ständig verschiedene genetische Varianten seines VSG-Oberflächenproteins miteinander austauscht. Durch diese quasi in Echtzeit ablaufende Veränderung seiner extrem dicht mit VSG bedeckten Zelloberfläche bietet er dem Immunsystem auf molekularer Ebene keine kontinuierlich wiedererkennbare Struktur. Wir nutzen strukturbiologische Methoden, um die Dynamik dieses gegenseitigen Anpassungsprozesses zwischen Immunsystem und Pathogen zu untersuchen. Langfristig wollen wir Musterbeispiele aufzeigen, wie pathogene Zelltypen auf molekularer Ebene einer Erkennung und Abwehr durch das Immunsystem entgehen. Wir hoffen anhand dieser Erkenntnisse andere Studien, die sich in der Folge zum Beispiel mit Mechanismen der Immunevasion im Bereich der Krebsforschung beschäftigen, anzustoßen.
