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Projekt
Koordinationsfonds
Antragsteller
Professor Dr. Klaus Benndorf
Fachliche Zuordnung
Biophysik
Anatomie und Physiologie
Anatomie und Physiologie
Förderung
Förderung von 2017 bis 2024
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 291198853
Die DFG-Forschungsgruppe 2518 ‘Funktionelle Dynamik von Ionenkanälen und Transportern – DynIon’ verbindet experimentelle und computerbasierte Strategien, um die Funktion von Ionenkanälen und -transportern zu untersuchen. Basierend auf den Arbeiten der ersten Förderperiode werden grundlegende funktionelle Prozesse im Fokus der Forschungsgruppe stehen, die Permeation von Ionen, die Bindung und Translokation von Liganden/Subtraten sowie die Aktivierung durch Liganden und die Membranspannung. Dabei wird sich DynIon auf vier Proteinklassen konzentrieren: (1) K+-Kanäle (z.B. K2P-Kanäle, spannungsgesteuerte K+-Kanäle, virale K+-Kanäle), (2) Zyklische Nukleotid-regulierte Kanäle (CNG- und HCN-Kanäle), (3) Glutamat-Rezeptoren und (4) Glutamattransporter (SCL1, SCL17). Wir werden eine Vielzahl moderner experimenteller Methoden wie die Patch-Clamp-Technik, Fluorometrie, Spektroskopie isolierter Proteine, künstliche Membranen, Nanodisks und Cryo-Elektronenmikroskopie einsetzen. Diese Techniken werden verzahnt mit hochmodernen Computerstrategien wie MD-Simulationen, QM/MM-Simulationen, Berechnungen der freien Energie, Computer-basierter Elektrophysiologie, Rigiditätsanalysen, Markov-Modellierung, anisotroper Netzwerk-Modellierung, Kalman-Filterung, Boltzmann-Generatoren und ‚Deep learning‘. Damit wird DynIon in der zweiten Förderperiode die ansonsten nicht erreichbare Synergie zwischen Laborexperimenten und fortgeschrittenen Computeranalysen weiterentwickeln. Wir erwarten, dass das Forschungsprogramm von DynIon das Verständnis der Funktion von Ionenkanälen und Transportern weiterhin signifikant verbessert.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
