Auf 1. Julihatte der SFB1551 das Vergnügen, eine Doppelvorlesung mit den Gastrednern Tanja Mittag und Kresten Lindorff-Larsen zu halten. Die Veranstaltung war gut besucht, und ein volles Haus wartete gespannt auf Tanjas Vortrag über "Triebkräfte für Phasentrennung, Materialeigenschaften und Alterungsprozesse von Kondensaten." Tanja begann mit einer Einführung in die Phasentrennung als grundlegendes Prinzip, das der räumlichen Organisation und funktionellen Spezialisierung von Zellkomponenten zugrunde liegt. Tanja erläuterte die Rolle der Phasentrennung bei der Bildung und Aufrechterhaltung von Strukturen wie Heterochromatin, Super-Enhancern, RNA-vermittelten Prozessen und Membrandomänen und beeinflusste damit die zelluläre Architektur und Dynamik. Tanja betonte die Bedeutung des Zusammenspiels zwischen intrinsisch ungeordneten Regionen, Stickern und Spacern bei der Phasentrennung. Sie erörterte insbesondere, wie aromatische Reste die Verdichtung beeinflussen und die Phasentrennung vorantreiben können und wie Veränderungen der viskoelastischen Eigenschaften zu verschiedenen Pathologien führen können, indem sie normale zelluläre Prozesse stören, die Bildung toxischer Aggregate fördern und die dynamischen Reaktionen auf zelluläre Signale beeinträchtigen. Anschließend konzentrierte sich Tanja auf Stressgranula (SGs) und deren Beteiligung an der Pathogenese neurodegenerativer und neuromuskulärer Erkrankungen, die unter dem Begriff Multisystemproteinopathie (MSP) zusammengefasst werden, einschließlich amyotropher Lateralsklerose (ALS) und frontotemporaler Demenz (FTD). Ihre Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass eine verlängerte SG-Assemblierung zur Krankheit beitragen kann, insbesondere durch Mutationen in RNA-bindenden Proteinen, die die Fibrillenbildung fördern. Sie hob hervor, wie die Alterung von SGs, einschließlich ihres Übergangs von Kondensaten zu Fibrillen und des anschließenden dynamischen Stillstands, die Pathogenese vorantreiben kann. Sie wies jedoch auch darauf hin, dass SGs eine Rolle bei der Verlangsamung der Fibrillenbildung von Proteinen wie TDP-43 spielen könnten.
Nach einer kurzen Kaffeepause fesselte Kresten die Zuhörer mit seinem Vortrag mit dem Titel "Auf dem Weg zur Strukturvorhersage und zum Design ungeordneter Proteine." Seine Forschung konzentriert sich auf die Untersuchung der Proteindynamik und ihrer Beziehung zu Proteinstruktur und -funktion durch die Integration von Berechnungsmethoden mit experimentellen Studien. Kresten erläuterte die Entwicklung eines Modells für das Flüssig-Flüssig-Phasenverhalten von intrinsisch ungeordneten Proteinen (IDPs). Dieses Modell, das auf Hydrophobizitätsskalen zur Quantifizierung der Hydrophobizität von Aminosäuren basiert, wurde anhand von SAXS- und Pre-NMR-Daten optimiert und über ein Bayes'sches Parameter-Lernverfahren automatisiert, bis die Simulationen die experimentellen Daten des Trainingssatzes genau widerspiegelten. Das daraus resultierende Modell mit dem Namen "CALVADOS" (Coarse-grained Approach to LLPS) sagt die Neigung verschiedener Proteine zur Flüssig-Flüssig-Phasentrennung effektiv voraus. Kresten beschrieb außerdem, wie sie Konformationsensembles aller intrinsisch ungeordneten Regionen des menschlichen Proteoms erstellt haben und diese Ensembles nutzen, um Einblicke in Sequenz-Ensemble-Beziehungen und die evolutionäre Erhaltung von IDR-Eigenschaften zu gewinnen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die fortschrittlichen Modelle der Proteinfaltung und -evolution, die durch Krestens Forschung entwickelt wurden, nicht nur unser Verständnis des Proteinverhaltens verbessern, sondern auch ein erhebliches Potenzial für die Entschlüsselung der Mechanismen der Krankheitsentstehung bergen und den Weg für neue therapeutische Strategien ebnen.
Diese doppelte Vortragsreihe endete mit einem köstlichen Grillfest, das unseren Gastrednern und den Teilnehmern die perfekte Gelegenheit bot, sich in einem entspannten und angenehmen Rahmen auszutauschen und Kontakte zu knüpfen.
