Das Team des ERC Synergy Grant besteht aus dem korrespondierenden Forschungsleiter und Leiter des Bereichs Biologie und Chemie am PSI, Gebhard Schertler, und seinen Kollegen Peter Hegemann (Humboldt-Universität zu Berlin, Deutschland), Sonja Kleinlogel (Universität Bern, Schweiz) und Rob Lucas (Universität Manchester, Grossbritannien). Gemeinsam werden sie zeigen, wie Opto-GPCRs die Fähigkeit revolutionieren können, eine Vielzahl komplexer zellulärer Prozesse mit Licht zu steuern.
Echte biologische «Schalter»
Das vom ERC Synergy Grant geförderte Projekt «Switchable rhodOpsins in Life Sciences» SOL basiert auf sogenannten bistabilen Rhodopsinen. Rhodopsine gehören zur Klasse der sogenannten G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCRs). Es gibt Hunderte von verschiedenen GPCRs, die eine Vielzahl verschiedener G-Proteine aktivieren, und sie spielen eine wichtige Rolle bei der Zellsignalisierung in fast jedem Zelltyp. Es überrascht daher nicht, dass sie Ziel einer Vielzahl von Arzneimitteln sind. Rhodopsine sind lichtaktivierte GPCRs, die am besten für ihre Rolle als Lichtrezeptoren in der Netzhaut des menschlichen Auges bekannt sind.
Die Sehrezeptoren in unseren Augen verlieren bei Aktivierung ihren Lichtsensor, das Vitamin-A-Derivat Retinal, und müssen «neu zusammengesetzt» werden, um wieder Photonen (Licht) aufzunehmen. Bistabile Rhodopsine behalten jedoch ihr Retinal und können im Prinzip durch mehrfache Lichtblitze aktiviert und deaktiviert werden, ohne dass ein Zusammensetzen erforderlich ist, und wirken so als echte biologische «Schalter».
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