Institut für Biologische Informationsprozesse (IBI)

Die Funktion jeder Zelle und jedes Organismus hängt entscheidend von den dynamischen Interaktionen zwischen biologischen Makromolekülen und ihrer korrekten dreidimensionalen Struktur ab. Fehlerhafte Interaktionen und fehlgefaltete Strukturen führen letztlich zu Krankheit und Alterung. Unser Ziel ist es, diese Wechselwirkungen zu verstehen und die dreidimensionalen Strukturen der an entscheidenden zellulären Prozessen beteiligten Protein-Komplexe möglichst in atomarer Auflösung zu bestimmen. Darüber hinaus entwickeln wir neuartige Wirkmechanismen und Wirkstoffe zur Therapie neurodegenerativer Erkrankungen und von neuropathischem Schmerz.

Wir erforschen, wie Zellen und Zellverbände miteinander kommunizieren, indem sie chemische und elektrische Signale austauschen. Ein Schwerpunkt liegt auf der Signalverarbeitung im menschlichen Gehirn.

Alle Zellen des menschlichen Körpers, auch die des Gehirns, erfahren ständig mechanische Signale wie Dehnung, Kraft oder Topographie. Gleichzeitig erzeugen sie selbst Kräfte und modifizieren ihre Umgebung. Wir erforschen dieses noch in vielen Aspekten unverstandene Wechselspiel, um besser zu verstehen, wie sich neurale Gewebe bilden, wie sie miteinander kommunizieren und funktionieren. Diese Forschung trägt dazu bei, die Aussagekraft von in vitro Experimenten zu erhöhen und wissensbasierte Therapien für Krankheiten zu entwickeln.

Unser interdisziplinäres Team aus Physikern, Chemikern, Biologen und Elektrotechnikern erforscht und entwickelt funktionale Baugruppen aus biologischen Komponenten und elektronischen Geräten.

Viele biologische Funktionen beruhen auf hochspezifischen Interaktionen zwischen zwei molekularen Einheiten. Aber in den meisten biologischen Systemen, wie zum Beispiel im Cytoplasma liegen Proteine und andere Biopolymere in so hohen Konzentrationen vor, dass kollektive Phänomene, die durch Wechselwirkungen zwischen einer großen Zahl von Molekülen entstehen, eine wichtige Rolle spielen. Mit unserer Forschung versuchen wir, diese Phänomene und ihren Einfluss auf biologischen Funktionen auf molekularem Niveau quantitativ zu verstehen.

Die Funktion jeder Zelle und jedes Organismus hängt entscheidend von den dynamischen Interaktionen zwischen biologischen Makromolekülen und ihrer korrekten dreidimensionalen Struktur ab. Fehlerhafte Interaktionen und fehlgefaltete Strukturen führen letztlich zu Krankheit und Alterung. Unser Ziel ist es, diese Wechselwirkungen zu verstehen und die dreidimensionalen Strukturen der an entscheidenden zellulären Prozessen beteiligten Protein-Komplexe möglichst in atomarer Auflösung zu bestimmen. Darüber hinaus entwickeln wir neuartige Wirkmechanismen und Wirkstoffe zur Therapie neurodegenerativer Erkrankungen und von neuropathischem Schmerz.