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Wir sind bestrebt, die molekularen Mechanismen zu verstehen, die der Interaktion des intestinalen Mikrobioms mit dem menschlichen Wirt zugrunde liegen. Wir konzentrieren uns auf Bakterien, die im Mikrobiom von Darmkrebspatienten überrepräsentiert sind, und auf die Wechselwirkungen von bakteriellen Adhäsinen mit Epithel- und Immunzellen des Darmsystems. Genomische Sequenzierung, Big-Data-Analysen und umfangreiche mikrobielle Studien in Tiermodellen haben wichtige Einflussfaktoren für Darmkrebs auf mikrobieller und zellulärer Ebene identifiziert, aber die zugrunde liegenden mechanistischen Details sind nicht bekannt. Daher analysieren wir strukturell die Komplexe zwischen kommensalen Proteinen und menschlichen Rezeptoren, um den molekularen Hintergrund ihrer Bindungsmechanismen zu verstehen.
Mit Hilfe der Kryo-Elektronenmikroskopie (Cryo-EM) und der Einzelpartikelanalyse bestimmen wir die Strukturen von Proteinkomplexen, die die Interaktion zwischen Wirt und Mikrobiom erleichtern, was eine Voraussetzung für die strukturbasierte Entwicklung personalisierter Krebsmedikamente ist. Darüber hinaus visualisieren wir molekulare Details von Bakterien, die mit dem Wirtsepithel interagieren, mittels Kryo-ET, um ihre Bindungsmechanismen in einem zellulären Kontext zu verstehen. Schließlich versuchen wir, noch nicht beschriebene bakterielle Adhäsine zu identifizieren, die die Epithelbindung in einem pathogenen Kontext erleichtern, indem wir genomische und biochemische Screening-Systeme einsetzen.
Open positions for MSc students (minimum 6 months) in the field of cryo-EM and single particle analysis of an adhesin-receptor complex. For further information, please contact D. Roderer via email.