Offener Aufruf zur Interessenbekundung für die Besetzung des Kryo-Elektronenmikroskopie-Labors des ERA-Lehrstuhls Nationale Forschungsstiftung, Institut für Chemische Biologie
Nationale Forschungsstiftung, Institut für chemische Biologie
Wissenschaftlicher Leiter: Jun-Prof.-Dr. Panagiotis Kastritis [ERA-Vorsitz].
Das Ziel:
Hot4cryo zielt darauf ab, einen herausragenden Forscher (ERA-Lehrstuhl) zusammen mit einem hochqualifizierten Team zu gewinnen und zu halten, um die multidisziplinäre Forschung in der NHRF voranzutreiben, indem die hochauflösende Elektronen-Kryo-Mikroskopie-Einheit für Exzellenz, d.h. CryoUNITe, gegründet wird, die in Griechenland, den Balkanländern und Südosteuropa einzigartig ist. Während die Kryo-EM-Technologie die internationale Forschung in aufregende, vielfältige Richtungen umgestaltet, gibt es erhebliche Unterschiede in ihrem Besitz in den europäischen Ländern, und in ganz Südosteuropa fehlt sie. Dies behindert Innovationen in der biomolekularen und Materialstrukturforschung und -entwicklung und begrenzt den Fortschritt der EU-Missionen Krebs, Boden und Green Deal, die mit den Forschungsrichtungen des NHRF und des künftigen ERA-Lehrstuhlinhabers übereinstimmen. Hot4cryo plant, dieses Problem anzugehen, zielt darauf ab, diese Ungleichheit zu beseitigen, und beabsichtigt, die "Auflösungsrevolution" dringend nach Griechenland und in die breitere Region zu übertragen, indem es als kulturelles Zentrum für die Verbreitung des strategischen Plans von Horizon Europe unter den Akteuren und in der Gesellschaft fungiert. CryoUNITe wird in die NHRF eingebettet sein und den institutionellen Strukturwandel fördern. Hot4cryo wird High-End-Kryo-EM-Wissen für ein breites Spektrum von Systemen im Einklang mit den Prioritäten des EFR einbringen. Die moderne Technologie und das damit verbundene Innovationspotenzial werden zweifellos die digitale Transformation innerhalb der NHRF vorantreiben und den Zusammenhalt der Forschung in allen Bereichen verbessern. beteiligten Partner und fördern Möglichkeiten der Grundlagenforschung und der angewandten Forschung von herausragender Qualität. Als Ergebnis dieser Maßnahme wird hot4cryo eine Exzellenzeinheit hervorbringen, den direkten Zugang zu Exzellenz für Partner und Mitarbeiter verbessern und die Wechselwirkungen zwischen Wissenschaft und Gesellschaft stärken. Letztendlich wird hot4cryo dazu beitragen, die derzeitige Abwanderung von Wissenschaftlern in einen Zugewinn an Wissenschaftlern umzuwandeln und gleichzeitig die Mobilität von Wissenschaftlern innerhalb der EU zu fördern, was sich positiv auf die lokale und regionale Wirtschaft auswirkt.
[https://cordis.europa.eu/project/id/101086665]
Schwerpunkt Forschung:
Enzymopathien sind - oft genetisch bedingte - Stoffwechselstörungen, die auf fehlende oder defekte Enzyme zurückzuführen sind. Um defekten Enzymen, die zu Krankheiten führen, vorzubeugen, sie zu bekämpfen oder zu reparieren, müssen wir unbedingt die Struktur, die Funktion und die Wechselwirkungen von Enzymen und ihren Komplexen verstehen, idealerweise in ihrem natürlichen zellulären Kontext. In ihrer ursprünglichen zellulären Umgebung sind Enzyme weder isoliert noch zufällig verteilt. Stattdessen ko-kompartmentalisieren sie und interagieren oft vorübergehend, um Superkomplexe von Stoffwechselwegen (allgemein als Metabolons bezeichnet) zu bilden. Die Bildung von Metaboliten ermöglichen es, dass das Zwischenprodukt eines Enzyms direkt in das aktive Zentrum des nächsten Enzyms des Stoffwechselweges gelangt. Ihre Rolle und ihre Existenz sind seit Jahren biochemisch bekannt, aber aufgrund ihrer schieren Größe und ihres flüchtigen Charakters bleibt das Verständnis ihrer molekularen Organisation eine Herausforderung. Folglich haben uns die traditionellen strukturbiologischen Methoden geholfen, die Struktur und Funktion der einzelnen Enzyme zu verstehen, nicht aber ihren übergeordneten Aufbau und die Bildung ihrer Schnittstellen. Meine Forschungsvision ist es, die molekulare Architektur von Metabolonen durch die Integration von strukturellen, biophysikalischen, biochemischen und biorechnerischen Methoden zu verstehen. Dieser multidisziplinäre Ansatz zielt darauf ab, die molekularen Mechanismen, die der zellulären Atmung zugrunde liegen, bis ins kleinste Detail zu erforschen. Langfristig werden diese Methoden es ermöglichen, zelluläre Metabolone zu erkennen, indem ihre Bestandteile sichtbar gemacht und die Wechselwirkungen zwischen den Molekülen untersucht werden, aus denen sie zusammengesetzt sind. Diese Forschung wird letztlich nicht nur neue, entscheidende Erkenntnisse über die Zellatmung liefern, sondern auch eine völlig neue Sicht auf die Zellmechanismen im Allgemeinen. Das ungelöste Rätsel der zeitlichen und räumlichen Synchronisation einer Vielzahl von Proteinuntereinheiten zur Ausführung einer bestimmten Zellfunktion kann durch die Bildung von Superkomplexen erklärt werden. Diese noch nie dagewesenen Gebilde bieten einen völlig neuen Weg für die gezielte Entwicklung von Medikamenten. Anstatt auf die aktiven Stellen der einzelnen Untereinheiten abzuzielen - die viele physikalische und chemische Eigenschaften gemeinsam haben und damit die Spezifität beeinträchtigen -, stelle ich mir eine therapeutische Strategie vor, die auf die Schnittstelle zwischen den Proteinen im Superkomplex abzielt, die wahrscheinlich einzigartig ist. [https://blogs.urz.uni-halle.de/kastritislab/]
Referenzen:
i. Ermöglichung der Interpretation der Kryo-EM-Dichte von nativen Hefezellextrakten durch Proteomik Daten und AlphaFold-Strukturen. Tüting C, Schmidt L, Skalidis I, Sinz A, Kastritis PL. Proteomics. 2023 Apr 4:e2200096. doi: 10.1002/pmic.202200096.
ii. Kryo-Elektronenmikroskopische Schnappschüsse von eukaryotischen Membranproteinen in nativen Lipid-Bilayer-Nanodiscs. Janson K, Kyrilis FL, Tüting C, Alfes M, Das M, Träger TK, Schmidt C, Hamdi F, Vargas C, Keller S, Meister A, Kastritis PL. Biomacromolecules. 2022 Dez 12;23(12):5084-5094.
iii. Kryo-EM-Struktur des SEA-Komplexes. Tafur L, Hinterndorfer K, Gabus C, Lamanna C, Bergmann A, Sadian Y, Hamdi F, Kyrilis FL, Kastritis PL, Loewith R. Nature. 2022 Nov;611(7935):399-404. doi: 10.1038/s41586-022-05370-0. Epub 2022 Oct 26.
iv. Kryo-EM und künstliche Intelligenz machen die Mitglieder der endogenen Proteingemeinschaft sichtbar. Skalidis I, Kyrilis FL, Tüting C, Hamdi F, Chojnowski G, Kastritis PL. Struktur. 2022 Apr 7;30(4):575-589.e6. doi: 10.1016/j.str.2022.01.001. Epub 2022 Jan 31.
v. Kryo-EM-Schnappschüsse eines nativen Lysats liefern strukturelle Einblicke in eine in Metaboliten eingebettete Transacetylase-Reaktion. Tüting C, Kyrilis FL, Müller J, Sorokina M, Skalidis I, Hamdi F, Sadian Y, Kastritis PL. Nat Commun. 2021 Nov 26;12(1):6933. doi: 10.1038/s41467-021-27287-4.
vi. Integrative Struktur eines eukaryotischen 10-Megadalton-Pyruvatdehydrogenase-Komplexes aus nativen Zellextrakten. Kyrilis FL, Semchonok DA, Skalidis I, Tüting C, Hamdi F, O'Reilly FJ, Rappsilber J, Kastritis PL. Cell Rep. 2021 Feb 9;34(6):108727. Doi: 10.1016/j.celrep.2021.108727.
Erforderliche Qualifikationen:
Management: Hochschulabschluss, Erfahrung im Management Doktoranden: Diplom- und Masterabschluss in Biologie, Chemie, Informatik, Materialwissenschaften, Physik, Ingenieurwesen, einschlägige Abschlussarbeit. Post-Docs: Forschung auf dem Gebiet der Proteine, Biomakromoleküle, Strukturbiologie oder einem ähnlichen Gebiet, nachgewiesen durch Veröffentlichungen, einschlägige Kenntnisse der Methoden. Andere Arten von Wissenschaftlern: Jeder Bildungsstand in den Naturwissenschaften, einschlägige Erfahrung
Kontakt:
Bitte senden Sie Dr. Panagiotis Kastritis (panagiotis.kastritis@bct.uni-halle.de) eine E-Mail mit den folgenden Angaben, idealerweise auf Englisch:
- [Nachname] erste Interessenbekundung für die Besetzung von hot4cryo lab [Position]
- Lebenslauf und Anschreiben sowie die angestrebte Stelle.


