Übersicht

Im Exzellenzcluster Frankfurt „Macromolecular Complexes" (CEF) erforschten internationale Wissenschaftlerteams die Struktur, Funktion und Dynamik von makromolekularen Komplexen in Zellen. Makromolekulare Komplexe bestehen aus den verschiedenartigsten Biomolekülen und bilden die Reaktionszentren für alle bekannten zellulären Prozesse. CEF wurde 2006 von der Goethe-Universität gemeinsam mit den Max-Planck-Instituten für Biophysik und Hirnforschung gegründet. CEF holte weitere exzellente Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nach Frankfurt und gründete das Buchmann Institut für Molekulare Lebenswissenschaften (BMLS) nach einem erfolgreichen Forschungsgebäudeantrag beim Wissenschaftsrat. Das BMLS ist eine hochmoderne Forschungseinrichtung, die Forschungsgruppen aus vier Fakultäten der Universität beherbergt. CEF hat die technologische Infrastruktur in Frankfurt durch den Kauf neuer Geräte verbessert. Das Frankfurt Center for Advanced Light Microscopy und das Frankfurt Center for Electron Microscopy befinden sich im BMLS und wurden von Wissenschaftlern gegründet, die durch CEF eingestellt wurden. CEF förderte den wissenschaftlichen Austausch durch eine Reihe von Programmen sowie durch Workshops, internationale Konferenzen, öffentliche Vortragsreihen und Faculty Dinners. Mitglieder des CEF veröffentlichten während der Laufzeit des Clusters mehr als 2600 Original-Forschungspublikationen (darunter 479 Veröffentlichungen mit einem Impact Faktor von ≥10). Die Struktur und Funktion wichtiger makromolekularer Komplexe wurden von CEF auf atomarer Auflösung bestimmt, so z.B. von Komplex I und der ATP-Synthase der mitochondrialen Atmungskette sowie des eukaryotischen Antigenpeptid-Transporter TAP. Die Erforschung der Struktur und Funktion von RNA führte zur Definition von regulatorischen Prinzipien von Riboswitches, der Struktur-Funktionsbeziehung der RNA-Polymerase I, der Funktionen von microRNAs, sowie der Mechanismen der rRNA-Reifung und der nachgelagerten Prozesse während der Biogenese und des Recyclings von Ribosomen. CEF-Mitglieder identifizierten die Rezeptoren für Ubiquitinketten auf dem Proteasom, entschlüsselten die Rolle linearer Ubiquitinketten und beschrieben Makromoleküle, die Mitophagie, Xenophagie und ER-phagie regulieren. Sie beschrieben die Rolle der SUMOylierung bei der Qualitätskontrolle von Ribosomen und charakterisierten den Prozess der genetischen Qualitätskontrolle bei Eizellen. Die Forschung in diesen drei Forschungsbereichen wurde durch Arbeiten zum Design oder zur Neuprogrammierung makromolekularer Komplexe und durch die Entwicklung neuer Methoden begleitet. Mitglieder des CEF haben die Prinzipien der Optogenetik sowie biochemische Methoden zur Lichtregulierung etabliert und weiterentwickelt. Sie entwickelten zudem weitere biophysikalische Methoden zur strukturellen und funktionellen Charakterisierung von Makromolekülen, z.B. für Anwendungen in der Zelle geeignete lichtschaltbare Moleküle sowie zeitaufgelöste Methoden zur Untersuchung der RNA-Faltung. Die Lichtscheibenmikroskopie zur Beobachtung von Entwicklungvorgängen und die LILBID-Massenspektrometrie zur Analyse von Membrankomplexen wurden weiterentwickelt. PELDOR-EPR wurde zu einer Auflösung entwickelt, die sogar Messungen in der Zelle ermöglicht. 

Die Abbildung veranschaulicht die Struktur von CEF. Weitere Informationen finden Sie unter den einzelnen Research Areas. Links zu den Forschungspublikationen finden Sie hier sowie eine Liste der erhaltenden Auszeichnungen. Populärwissenschaftliche Veröffentlichungen der Clustermitglieder finden sich hier.