WSR052-Die Rolle der Membran in der zellulären Signalübertragung - Interview mit Prof. Dr. Volker Haucke

Wirkstoffradio

Prof. Dr. Volker Haucke ist einer der Direktoren des Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie im Forschungsverbund Berlin e.V. (FMP) und leitet dort die Abteilung Molekulare Pharmakologie und Zellbiologie.

Volker Haucke; Quelle Wirkstoffradio

In dieser Episode erklärt Volker Haucke, was man unter Zellbiologie versteht und welche Rolle Zellen für die molekulare Pharmakologie spielen.

Schwerpunkte seiner Arbeit am FMP sind Synapsen und die Rolle die Zellmembran für die Signalübertragung zwischen den Zellen.

Dabei sprechen Volker und Bernd über die Synthese von Vesikeln und wie diese in der Synapse den jeweiligen Botenstoff frei setzen. Zentrale Rolle dabei spielt die Zellmembran, die nicht nur als einfache Abtrennung zwischen Teilen der Zelle fungiert, sondern selbst sehr komplexe Aufgaben übernimmt. Das Wissen über diese Mechanismen kann direkt für die Behandlung von Krankheiten verwendet werden, auch hierfür werden einige Beispiele genannt.

(Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

Was hat Pharmakologie mit Zellbiologie zu tun?

Zellbiologie – Wikipedia Artikel
Pharmakologie – Wikipedia Artikel
Anatomie – Wikipedia Artikel
Gewebe (Biologie) – Wikipedia Artikel
Zelle (Biologie) – Wikipedia Artikel
Organellen – Wikipedia Artikel

Die Zellmembran

Zellmembran – Wikipedia Artikel
Evolution – Wikipedia Artikel
Biomembran – Wikipedia Artikel
Lipide – Wikipedia Artikel
Amphiphilie – Wikipedia Artikel
Doppellipidschicht – Wikipedia Artikel
Protein – Wikipedia Artikel
Rezeptor (Biochemie) – Wikipedia Artikel
Signalkaskade – DocCheck Flexikon
Proteom – Wikipedia Artikel
Transportprotein – Wikipedia Artikel
Ionenkanäle – Wikipedia Artikel
Botenstoffe – Wikipedia Artikel

Das Vesikel

Vesikel (Biologie) – Wikipedia Artikel
Synaptisches Vesikel – Wikipedia Artikel
Stammzelle – Wikipedia Artikel
Membrandynamik – Spektrum Lexikon der Biologie
Plasmamembran – Wikipedia Artikel
Golgi-Apparat – Wikipedia Artikel
Sekretorische Vesikel – Wikipedia Artikel

Bildung von Vesikeln

Insulin – Wikipedia Artikel
Adrenalin – Wikipedia Artikel
Glucagon – Wikipedia Artikel
Glucose – Wikipedia Artikel
Hüllproteine – Spektrum der Wissenschaft
Adenosintriphosphat (ATP) – Wikipedia Artikel
G-Proteine (GTP) – Wikipedia Artikel
James Rothman – Wikipedia Artikel
Randy Schekman – Wikipedia Artikel
Thomas Südhof – Wikipedia Artikel
Nobelpreis 2013 – Homepage nobelprize.org (englische Seite)

Ist Membran gleich Membran?

Endoplasmatisches Retikulum – Wikipedia Artikel
Phosphate – Wikipedia Artikel
Phosphorylierung – Wikipedia Artikel

Wie werden Proteine in der Membran markiert?

Phosphoinositid-3-Kinasen (Lipidkinasen) – Wikipedia Artikel
Phosphatidat-Phosphatasen – Wikipedia Artikel
Diffusion – Wikipedia Artikel
Signalkaskade – DocCheck Flexikon
Hydrophobie – Wikipedia Artikel
Hydrophilie – Wikipedia Artikel

Was passiert mit den Vesikeln nach der Bildung?

Sekretion – Wikipedia Artikel
Exozytose – Wikipedia Artikel
Exosom (Vesikel) – Wikipedia Artikel
RNS – Wikipedia

Vesikel in der mRNA-Impfung

mRNA – Wikipedia Artikel
mRNA-Impfstoffe – infektionsschutz.de
SARS-CoV-2 – Wikipedia Artikel
Lysosom – Wikipedia Artikel

Wieviel wird in Vesikeln transportiert?

Kollagen – Wikipedia Artikel
Blutkörperchen – Wikipedia Artikel
Erythrozyt (rote Blutkörperchen) – Wikipedia Artikel
pankreatische Betazellen – Wikipedia Artikel

Endocytose

Endozytose – Wikipedia Artikel
Eisen – Wikipedia Artikel
Zellatmung – Wikipedia Artikel
Mitochondrium – Wikipedia Artikel
Clathrin – Wikipedia Artikel
Krebs (Medizin) – Wikipedia Artikel
Elektronenmikroskop – Wikipedia Artikel

Stadien der Clathrin-vermittelten Endozytose (CME), dargestellt durch Elektronenmikroskopie. Quelle: Labor Volker Haucke

wissenschaftlicher Artikel (closed access): Phosphoinositides in endocytosis. Biochim Biophys Acta. 2015 Jun;1851(6):794-804.

Die Studie befindet sich leider hinter einer Paywall, ist also nur für diejenigen zugänglich, die ein Abo der entsprechenden Fachzeitschrift haben. Daher werden wir nicht direkt auf den Artikel verlinken, sondern stellen euch den „Digital Object Identifier (DOI)“ zur Verfügung:  10.1016/j.bbalip.2014.09.014

Schematischer Ablauf einer Clathrin-vermittelten Endozytose und die Dynamik der beschichteten Pits. Quelle: Lab Volker Haucke; Angepasst aus: Posor et al., Biochim. Biophys. Acta 2015.
Synapse Aufbau und Funktion

Nervenzelle – Wikipedia Artikel
Nervensystem – Wikipedia Artikel
Synapse – Wikipedia Artikel
Axon – Wikipedia Artikel
Aktionspotential – Wikipedia Artikel

Prä- und Postsynapse

Präsynaptische Endigung – Wikipedia Artikel
Synaptischer Spalt – Wikipedia Artikel
Glutaminsäure – Wikipedia Artikel
gamma-Hydroxybutansäure (GABA) – Wikipedia Artikel
tonisch – Spektrum der Wissenschaft
phasisch – Spektrum der Wissenschaft
Transportprotein – Wikipedia Artikel
Gliazelle– Wikipedia Artikel
Vesikel (Zytologie) – DocCheck Flexikon

Wie visualisiert man eine Vesikelbildung

Mikroskop – Wikipedia Artikel
Bildauflösung – Wikipedia Artikel
Konfokalmikroskop – Wikipedia Artikel
Abbesches Gesetz – Spektrum der Wissenschaft
Einzelmolekülfluoreszenzspektroskopie – Wikipedia Artikel
Pointillismus – Wikipedia Artikel
Stefan Hell – Wikipedia Artikel
STED-Mikroskop – Wikipedia Artikel
Ultrastruktur – DocCheck Flexikon
Elektronenmikroskop – Wikipedia Artikel
Kryoelektronenmikroskopie – Wikipedia Artikel
Korrelative Mikroskopie – DocCheck Flexikon
Morphologie – Wikipedia Artikel
Mitochondrium – Wikipedia Artikel

Weitere Labortechniken

CRISPR – Wikipedia Artikel
Endogen – Wikipedia Artikel
Transgene – Wikipedia Artikel
Biochemie – Wikipedia Artikel

Ausrichtung der Forschung

Grundlagenforschung – Wikipedia Artikel
Krebs (Medizin) – Wikipedia Artikel
Diabetes mellitus – Wikipedia Artikel
Phosphatasen – Wikipedia Artikel
Kinase – Wikipedia Artikel
Medicinal Chemistry (Marc Nazaré) – FMP Berlin

Wie ist Volker ans FMP gekommen?

Freie Universität Berlin – Wikipedia Artikel
Biomedizin – Wikipedia Artikel
Basel – Wikipedia Artikel
Yale University – Wikipedia Artikel
Pietro De Camilli – Wikipedia Artikel
Cell Biology (Yale) – Homepage Pietro De Camilli in Yale
Göttingen  – Wikipedia Artikel
Zentrum Physiologie und Pathophysiologie – Homepage
Reinhard Jahn (Biologe) – Wikipedia Artikel
Kurt von Figura – Wikipedia Artikel
Emmy-Noether-Programm – Wikipedia Artikel
Sonderforschungsbereich (SFB) – Wikipedia Artikel
DFG – Sonderforschungsbereiche – Hompage

Volkers Forschungspläne

Humane Stammzelle – Wikipedia Artikel
endolysosomales System – Wikipedia Artikel
European Research Council (ERC) oder Europäischer Forschungsrat – Wikipedia Artikel
Advanced Grants | ERC – Homepage European Research Council
wissenschaftlicher Artikel (open access): Rizalar FS, Roosen DA, Haucke V. A Presynaptic Perspective on Transport and Assembly Mechanisms for Synapse Formation. Neuron. 2021 Jan 6;109(1):27-41. doi: 10.1016/j.neuron.2020.09.038. Epub 2020 Oct 23. PMID: 33098763.

Schematischer Aufbau eines Neurons. Quelle: Volker Haucke Lab, Angepasst aus: Rizalar et al Neuron 2021
Volkers Lieblingsmolekül

Volker wollte sich nicht festlegen und ist jedes Mal neu von physiologischen Mechanismen fasziniert, in denen sehr viele unterschiedliche Moleküle zusammenarbeiten und alle ihr spezifische Rolle haben.

Signal Lipide – Wikipedia Artikel
Lipid signaling – Wikipedia Artikel (englisch)

Wir bedanken uns ganz herzlich bei Prof. Dr. Volker Haucke für die Zeit und seine Erläuterungen und Ausführungen zu seinem Forschungsgebiet.

Wir freuen uns immer über Feedback: per Mail unter [email protected], in den Kommentaren unter den einzelnen Episoden, über Twitter @wirkstoffradio oder auch als Bewertung bei iTunes/Apple-Podcasts oder panoptikum.io.

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Bernd Rupp


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