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Molekulare Motoren / SPP 1068

Molecular Motors

16.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Molekulare Motoren sind Mechanoenzyme, die, angetrieben von der ATP-Hydrolyse, an Aktinfilamenten oder Mikrotubuli des Zytoskeletts motile Kräfte erzeugen. Sie sind Grundlage fast aller Formen biologischer Bewegungen, einschließlich aktiver Transportprozesse. Ziel des Schwerpunktes ist es, einerseits neue Vertreter der Motormolekül-Superfamilien (Myosine, Kinesine und Dyneine) zu identifizieren und ihre biologische Funktion zu charakterisieren. Andererseits sollen in enger, interdisziplinärer Zusammenarbeit die grundlegenden Funktionsprinzipien der verschiedenen Motormoleküle aufgeklärt werden. Im Zentrum stehen einerseits die Analyse funktioneller Unterschiede zwischen verschiedenen Motormolekülen, um die Grundfunktionen der verschiedenen strukturellen Elemente dieser Molekülfamilien zu erkennen. Andererseits wird versucht, durch Charakterisierung funktioneller Auswirkungen gezielter Mutationen und Chimären in den verschiedenen strukturellen Domänen und Module deren Funktionsprinzipien zu analysieren. Dies geschieht in enger Zusammenarbeit zwischen zellbiologisch bzw. molekularbiologisch, als auch proteinkristallographisch und elektronenmikroskopisch ausgerichteten Gruppen, sowie Arbeitsgruppen, die zur Charakterisierung funktioneller Auswirkungen derart gezielt veränderter oder gar artifizieller Moleküle in vitro Motilitätsassays entwickeln und einsetzen, bis hin zu Assays auf Einzelmolekülebene.

Molecular motors are ATP-driven mechano-enzymes that generate motile forces by interaction with actin filaments or microtubules of the cytoskeleton. These molecules are responsible for almost all kinds of biological motion, including various forms of active transport. The goal of the priority programme "Molecular Motors" is, on the one hand, the identification of new members of the three superfamilies of motor molecules, the Myosins, Kinesins, and Dyneins, as well as characterization of their biological function. On the other hand, in close collaboration of different disciplines we try to understand the basic principles which drive molecular motors. This includes analysis of functional differences between the various members of the motor molecule superfamilies in order to recognize the functional relevance of the various structural elements. To understand the functional principles of the various structural elements and modules, structural and functional consequences of specific mutations or of chimeras of these elements are analyzed by close collaboration among groups with expertise in cell biology, molecular biology, protein crystallography or electron microscopy, as well as groups that study the functional effects of such modified or artificial molecules by use of in vitro motility assays, including assays at the single molecule level.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr. Bernhard Brenner
Abteilung für Molekular- und Zellphysiologie der Medizinischen Hochschule Hannover
Carl-Neuberg-Straße 1 · 30625 Hannover
Tel.: (0511) 532-6396 · Fax.: (0511) 532-4296
E-Mail: brenner.bernhard@mh-hannover.de

Further Information: www.mh-hannover.de/institute/molphysi/