Die Max-Planck-Wissenschaftler Stefan Raunser (Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie, Dortmund) und Dirk Görlich (Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, Göttingen) haben zusammen mit ihren Kollegen Mathias Gautel vom „King’s College London“ und Frank Schnorrer vom „Developmental Biology Institute (IBDM)“ in Marseille einen der wenigen hoch dotierten Synergy Grants des Europäischen Forschungsrats (European Research Council, ERC) eingeworben. Die Förderung in Höhe von 11 Millionen Euro wird das Forscherteam nutzen, um gemeinsam die bisher unbekannten molekularen Details der Muskelfunktion aufzuklären. Alle Partner des Konsortiums haben in den vergangenen Jahren bereits bahnbrechende Erkenntnisse zum Verständnis der an der Muskelbewegung beteiligten molekularen Vorgänge erlangt.
Muskeln bestehen aus langen Muskelfaserbündeln. Jede Faser enthält Hunderte von parallel angeordneten langen Ketten, die sogenannten Muskelfibrillen. Ihre kleinste, sich wiederholende, funktionelle Baueinheit ist das Sarkomer. Dieses Kraftpaket verrichtet die eigentliche Muskelarbeit: Verkürzen sich die Sarkomere, zieht sich der Muskel zusammen. Verlängern sich die Sarkomere, dehnt sich der Muskel aus. Bei diesen Vorgängen verschieben sich fadenartige Stränge der beiden Muskelproteine Aktin und Myosin gegeneinander.
Die Muskelfunktion beruht aber zudem auf dem Zusammenspiel einer Vielzahl weiterer Akteure. Arbeiten diese nicht richtig zusammen, können schwere Muskelerkrankungen oder Erkrankungen des Herzmuskels entstehen.
Neue Einblicke in den Aufbau von Muskeln
„Die Verbindung von Aktin und Myosin konnten wir bereits mittels Elektronenmikroskopie im Detail sichtbar machen. Das große Ziel ist natürlich, den dreidimensionalen Aufbau des gesamten Sarkomers aufzuklären und somit die uns noch fehlenden Erkenntnisse über seine Bildung, seine Erhaltung und seine Funktion zu erlangen“, erklärt Stefan Raunser, der Koordinator des gemeinsamen Vorhabens.
„Unsere Muskeln, besonders der Herzmuskel, müssen das ganze Leben hindurch fehlerfrei funktionieren und deshalb auch regelmäßig gewartet werden – wie das funktioniert, wissen wir noch nicht genau. Deswegen wollen wir das Sarkomer in seiner Zusammensetzung und seinem Aufbau in jungen und gealterten Muskeln untersuchen und vergleichen“, nennen Frank Schnorrer und Dirk Görlich eines der Ziele des Großprojekts.
Mit vereinten Kräften zur Nanostruktur der Sarkomere
Zur Bearbeitung der grundlegenden Fragestellung des Vorhabens will das europäische Konsortium seine außergewöhnlichen Fachkenntnisse und modernste Technologien einsetzen. Gemeinsam verfolgt es ein innovatives, interdisziplinäres Konzept, das quantitative Proteomanalyse und die Verwendung von Nanoantikörpern (Görlich) mit Superauflösender Lichtmikroskopie (Schnorrer, Gautel), Kryo-Elektronentomografie (Raunser) sowie biochemische und genetische Analysen von Sarkomeren in Drosophila-Fliegen (Schnorrer), aber auch in Zebrafischen und Mäusen (Gautel) kombiniert.
„Jeder von uns allein könnte nicht erreichen, was nun durch die Zusammenarbeit in unserem Netzwerk möglich wird. Die Vergabe von Synergy Grants ist eine kluge Strategie des Europäischen Forschungsrates, um die Zusammenarbeit herausragender Teams zu ermöglichen, die somit ihre Stärken ergänzend in ein gemeinsames Projekt einbringen können“, kommentiert Mathias Gautel die Rolle des Synergy Grants.
Koordinator Stefan Raunser prognostiziert, dass die zu erwartenden Untersuchungsergebnisse des Konsortiums völlig neue Einblicke in den Aufbau von Muskelzellen auf der molekularen Ebene liefern werden. Dies wird schließlich dazu beitragen, Muskelerkrankungen besser zu verstehen und innovative Behandlungsmöglichkeiten zu entwickeln.
(Johann Jarzombek, Stefan Raunser)
Zur Forschungsförderung durch den Europäischen Forschungsrat
Mit dem Förderprogramm des Europäischen Forschungsrates (ERC) werden herausragende Forscherinnen und Forscher in ganz Europa gefördert. Ihre Pionierarbeit hat nach Ansicht des Forschungsrates das Potenzial, den Alltag der Menschen zu verändern und Lösungen für einige unserer dringendsten Herausforderungen zu liefern. Der ERC gibt diesen klugen Köpfen die Möglichkeit, ihren kreativsten Ideen zu folgen und eine entscheidende Rolle bei der Weiterentwicklung aller Wissensbereiche zu spielen.
Der ERC verfügt über drei Förderprogramme für individuelle Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler – Starting Grants, Consolidator Grants und Advanced Grants – sowie Synergy Grants für kleine Forschergruppen.
ERC Synergy Grants ermöglichen es Gruppen von zwei bis vier Spitzenforschern und -forscherinnen, sich ergänzende Fähigkeiten sowie Kenntnisse und Ressourcen zusammenzuführen, um gemeinsam Forschungsfragen anzugehen. Dafür erhalten die Gruppen bis zu 14 Millionen Euro für einen Zeitraum von bis zu sechs Jahren. In der aktuellen Ausschreibungsrunde stellt der ERC insgesamt 363 Millionen Euro zur Verfügung.
Kontakt
Prof. Dr. Stefan Raunser
Leiter der Forschungsgruppe Strukturbiochemie
am Max-Planck-Institut für Molekulare Physiologie
+49 231 133-2301
stefan.raunser@...
Dr. Johann Jarzombek
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Max Planck Institute für Molekulare Physiologie
+49 231 133-2522
johann.jarzombek@...
