Leitung Forschungsgruppe
Zur Aufrechterhaltung der zellulären Homöostase sind komplexe Wechselwirkungen zwischen Genen, Proteinen und Metaboliten erforderlich. Trotz zahlreicher Rückkopplungs- und Kompensationsmechanismen zur Aufrechterhaltung der normalen Zellfunktion können Stressbedingungen wie die Exposition gegenüber Medikamenten und anderen Chemikalien oder zugrunde liegende genetische Veränderungen die Zellfunktion verändern und zu Krankheiten oder sogar zum Tod führen.
Die Forschungsgruppe entdeckte das Enzym GPCPD1 (EDI3) und zeigte, dass seine Expression in Primärtumoren von Endometriumkrebspatientinnen, die Metastasen entwickelten, hoch war. Die anschließende Arbeit identifizierte EDI3 als Glycerophosphodiesterase, die das Glycerophosphodiester, Glycerophosphocholin (GPC), zu Cholin und einem phosphorylierten Alkohol, Glycerin-3-phosphat (G3P), hydrolysiert. Cholin ist ein wichtiger Nährstoff für die Leber- und Nervenfunktion, und sein Stoffwechsel ist bei verschiedenen Krankheiten gestört. Außerdem ist es eine Vorstufe für die Synthese von Phosphatidylcholin, dem häufigsten Phospholipid in den Zellmembranen. Ein veränderter Cholinstoffwechsel wurde bei verschiedenen Krebsarten nachgewiesen, und eine cholinarme Ernährung wurde mit Muskelschäden, Leberschäden und nichtalkoholischen Fettlebererkrankungen in Verbindung gebracht. G3P ist sowohl für den Glycerophospholipid- als auch für den Triglyceridstoffwechsel von Bedeutung und hat Auswirkungen auf den Glukosestoffwechsel, die Lipidsignalübertragung und die Lipogenese.
Die CellMet-Gruppe untersucht derzeit die Enzyme des Cholin- und Glycerophospholipid-Stoffwechsels und konzentriert sich dabei auf EDI3 als wichtiges Bindeglied zwischen beiden Stoffwechselwegen. Die Forschenden untersuchen zudem, wie eine veränderte Expression und Aktivität von EDI3 und verwandten Proteinen und Enzymen zu Tumorwachstum und -progression beiträgt, wobei sie sich auf Brust- und Eierstockkrebs konzentrieren. Sie konzentrieren sich auch auf die Rolle von EDI3 in der Embryonalentwicklung, da Mäuse, denen EDI3 fehlt, postnatal nicht überleben. Schließlich wird die physiologische Rolle von EDI3 noch mit Studien geklärt, die sich mit der Frage befassen, ob seine Stoffwechselfunktion mit Hinweisen auf seine Beteiligung am Glukose- und Acetylcholin-Stoffwechsel zusammenhängen könnte.
Team
Das Team der Gruppe "Zellmetabolismus" (von links nach rechts):
- Defne Göcener (Technische Mitarbeiterin)
- Dr. Özlem Demirci Turgunbayer (Wissenschaftlerin, 2021-2023)
- Dr. Annika Glotzbach (Wissenschaftlerin)
- Dr. Rosemarie Marchan (Gruppenleiterin)
- Anastasia Gonscharow (Doktorandin)
- Katharina Rohlf (Doktorandin)
- Simon Lüke (Technischer Mitarbeiter)
- Manuel Álvarez de las Heras (Doktorand)