Molecular Biomechanics (MBM)
Proteine sind ständig mechanischen Kräften ausgesetzt. Kraft ändert die Dynamik und Reaktivität und reguliert die Funktion von Proteinen. Das Hauptinteresse der Gruppe Molekulare Biomechanik besteht darin zu entschlüsseln, wie die Natur Proteine entworfen hat, um spezifisch auf mechanische Kräfte in der zellulären Umgebung oder außerhalb der Zelle zu reagieren. Unser Ziel ist es, neue molekulare Kraftsensoren lebender Organismen zu entdecken und deren Innenleben zu entschlüsseln. Unsere Forschung konzentriert sich auf Proteinmaterialien, Mechanoenzyme und ungeordnete Proteine, wobei aktuelle Beispiele Kollagen, den von Willebrand-Faktor und die Fokale Adhäsionskinase umfassen. Unser Ziel ist es, eine schlüssige Antwort auf die Frage zu geben, wie mechanische Kräfte lebende Organismen auf der Ebene einzelner Moleküle beeinflussen.
Die Gruppe Molekulare Biomechanik ist eine stark interdisziplinäre Gruppe, die sich aus Physikern, Chemikern und Biologen zusammensetzt. Wir nutzen und entwickeln verschiedene Computer-gestützte und theoretische Methoden auf verschiedenen Längen- und Zeitskalen, unter anderem molekulardynamische Simulationen, Monte-Carlo-Techniken, Quantenchemie, maschinelles Lernen und bioinformatische Ansätze.
In jüngerer Zeit führen wir auch biophysikalische und biochemische Experimente durch, um unsere rechnerischen Vorhersagen zu validieren. Vor Kurzem haben wir ein hochmodernes Labor am ‚Centre for Advanced Materials‘ (CAM) in Heidelberg eingerichtet, das ein brandneues elektronenparamagnetisches Resonanzspektrometer (EPR) beherbergt und Zugang zu anderen CAM-Einrichtungen bietet. Bei nahezu allen Projekten arbeiten wir außerdem intensiv mit experimentellen Forschungslabors weltweit zusammen.
Wir danken für die großzügige Finanzierung durch eine Reihe von Finanzierungsstellen und sind dankbar, an verschiedenen Forschungsnetzwerken und Graduiertenschulen beteiligt zu sein:
