Hochgeschwindigkeitsaufnahmen im Signalnetzwerk

Erst durch trickreiche Serienfotografien ließ sich vor 150 Jahren bestätigen, dass Pferde beim Galoppieren alle vier Beine gleichzeitig vom Boden lösen – mit diesem Vergleich beschreibt Prof. Dr. Carsten Hoffmann seinen Ansatz, die Signalprozesse in der Zelle in Echtzeit abzubilden, um sie zu verstehen. „Mit modernsten Bildsensoren, ausgefeilter Auslesetechnik und spezifischen Markierungstechniken können wir eine zeitliche Auflösung im Millisekundenbereich erreichen und quasi beim Schalten von Rezeptoren und Binden von Proteinen zuschauen“, so der 50jährige Chemiker, seit diesem Sommersemester Professor für Molekulare Zellbiologie am Universitätsklinikum Jena und Direktor des gleichnamigen Instituts.

Dabei konzentriert sich das Interesse auf die Funktion sogenannter G-Protein-gekoppelter Rezeptoren, einer großen Familie von Membranproteinen, die an einer Vielzahl von Reizverarbeitungsprozessen beteiligt und Andockstelle für 30 % der pharmazeutischen Wirkstoffe ist. Professor Hoffmann: „Wir studieren die Effekte potentieller Arzneimittel an diesen Proteinen und verfolgen nachgeschaltete Signalketten im Detail. Diese Signalwege sind nicht linear, sondern hochgradig vernetzt.“ Die Knotenpunkte dieses Netzwerkes bilden Proteine, die mehrere Funktionen übernehmen können. So konnte Carsten Hoffman mit seiner Würzburger Arbeitsgruppe zeigen, dass ein bestimmtes Protein nicht nur die Aktivität der betrachteten Membranrezeptoren reguliert, sondern dabei selbst aktiviert wird und als Signalstoff fungiert, was es auch als Angriffsort für pharmazeutische Substanzen interessant macht.

Nach seinem Chemiestudium in Bremen promovierte Carsten Hoffmann im Bereich der Bioorganischen Chemie der Universität Bremen und forschte anschließend mit einem John Fogarty Stipendium in der Molecular Recognition Section des National Institutes of Heath in den USA. Er hielt sich vielfach als Gastwissenschaftler in Frankreich und den USA auf und leitete eine Arbeitsgruppe am Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Universität Würzburg, wo er sich habilitierte und seit 2012 eine Professur für Mikroskopie der Signaltransduktion am Rudolf-Virchow-Zentrum innehatte.

Über seine Mitarbeit im Sonderforschungsbereich ReceptorLight hat Prof. Hoffmann schon sehr gute Kontakte zu Jenaer Wissenschaftlern, „und das Institut ist als Abteilung des Zentrums für Molekulare Biomedizin der Universität bestens etabliert, das erleichtert mir den Start immens.“ Das ermöglicht ihm auch, langsam in die Koordination des Masterstudienganges Molekulare Medizin hineinzuwachsen, die in seinem Institut liegt. An Erfahrung in der Studierendenausbildung mangelt es dem ehemaligen Lehrkoordinator am Würzburger Institut nicht, der auch in der forschungsorientierten Linie des Medizinstudiums mitarbeiten möchte. „Unser Engagement in den Lehrveranstaltungen ist der kürzeste Weg, den wissenschaftlichen Nachwuchs für unsere Forschungsthemen zu interessieren und für die Mitarbeit in unseren Laboren zu gewinnen“, so Prof. Hoffmann nicht uneigennützig.

Kontakt:
Prof. Dr. Carsten Hoffmann
Institut für Molekulare Zellbiologie, Universitätsklinikum Jena
Tel. 03641/9395600
E-Mail: Carsten.Hoffmann@med.uni-jena.de

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