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Übersicht

Im Cluster of Excellence Frankfurt (CEF) erforschen 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. Schwerpunkte der Forschung im CEF sind die Untersuchung von Membranproteinkomplexen, von Komplexen involviert in der zellulären Signalübertragung und ihrer Qualitätskontrolle sowie von RNA-Protein-Komplexen.
 
Der Cluster hat das umfangreiche strukturbiologische Methodenspektrum in Frankfurt um weitere wichtige Methoden ergänzt, insbesondere in den Bereichen Lichtmikroskopie, Elektronentomographie und chemische Photobiologie. Eine beeindruckende Anzahl von wichtigen 3D-Strukturen von makromolekularen Komplexen konnte im Rahmen der ersten Förderperiode des Clusters (CEF-I, 2006-2012) bestimmt werden. Ein prominentes Beispiel ist die Struktur von Komplex I, dem größten Komplex der mitochondrialen Atmungskette.  Die Entschlüsselung bisher unbekannter Mechanismen der Ubiquitylierungs-abhängigen Signalübertragung und neue Mechanismen der Regulation durch RNA und RNA-Protein-Komplexen sind weitere herausragende Ergebnisse. Herausragend in CEF-I war zudem die Entwicklung der Optogenetik und der Nutzung von Licht zur Regulierung von makromolekularen biologischen Komplexen.
 
CEF-I war eine zentrale Triebkraft für die Entwicklung kohärenter und interdisziplinärer
Forschung auf dem naturwissenschaftlichen Campus Riedberg der Goethe-Universität, die
durch die Gründung des Buchmann Instituts für Molekulare Lebenswissenschaften (BMLS) und der Fertigstellung eines eigens dafür konzipierten Forschungsgebäudes verstetigt wurde.
Dieses Institut vereint die Forschungsgruppen der mit CEF-Mitteln nach Frankfurt auf W3
oder tenure-track W2 Stellen berufenen Professoren. Zudem bietet das Gebäude die Möglichkeit, viele der technischen Entwicklungen zu konzentrieren.
 
Mit Beginn der neuen Förderphase (CEF-II, start November 2012) hat der Cluster begonnen, seine Forschung auf die Untersuchung von Funktion und Fehlfunktionen von Zellen und Organellen sowie die funktionale und strukturelle Dynamik makromolekularer Komplexe auszuweiten.
 
Erkenntnisse aus der ersten Förderperiode versetzen CEF Wissenschaftler zudem in die Lage, makromolekulare Komplexe neu zu entwickeln und für neue biochemische Anwendungen in Zellen und Organismen zu optimieren.