Offene Stellen

Wir suchen eine motivierte, enthusiastische Doktorandin/einen motivierten, enthusiastischen Doktoranden (m,w,d; Biologie, Biotechnologie, Biochemie, Chemie, biomedizinische Technik oder verwandte Disziplinen), die/der am Institut für Biochemie und Molekulare Zellbiologie eine Doktorarbeit über die Funktion von amphipathischen Helices in der Kernpore anfertigen möchte.

Kernporenkomplexe (NPCs) sind die Kontrollstellen der Kernhülle, die den selektiven Transport von Proteinen und RNA zwischen dem Zellkerninnern und dem Zytoplasma vermitteln. Zu diesem Zweck verformen sie die beiden Membranen der Kernhülle zu einer Pore. Amphipathische Helices in einer Vielzahl von Kernporenproteinen sind für diesen Prozess entscheidend. In diesem von der DFG geförderten Projekt wird untersucht, wie eine neu identifizierte amphipathische Helix im Kernporentransmembranprotein NDC1 zu diesem Prozess beiträgt. In zellfreien und zellbasierten Assays soll getestet werden, ob dieses Motiv für den Aufbau und die Funktion von NPCs in Vertebraten erforderlich ist. In minimalen Membransystemen (Liposomen,giant unilamellar vesicles) wird die Membranbindung der Helix, z. B. die Vorliebe für bestimmte Lipide, charakterisiert und getestet, ob die Helix Membranen durch Eintauchen in die Lipidschicht krümmen kann. Da NDC1 mit anderen Kernporenproteinen interagiert, die ebenfalls amphipathische Helices besitzen, wird die potenzielle synergistische Funktion dieser Helices für die Membrankrümmung und den Zusammenbau und die Funktion des NPC in minimalen Membransystemen und zellulären Assays analysiert.

Ihr Profil:

• Abgeschlossenes Hochschulstudium der Biologie / Biotechnologie / Humanbiologie / molekularen Medizin / Biochemie mit überdurchschnittlichem Masterabschluss
• Starkes Interesse für biochemischer und zellbiologischer Grundlagenforschung
• Basale Kenntnisse im Bereich der Proteinaufreinigung, Zellkultur sowie Zellbiologie und Molekularbiologie sind hilfreich.
• Team-orientiertes Arbeiten, Begeisterung bei der Etablierung neuer experimenteller Modelle und überdurchschnittliche Einsatzbereitschaft werden erwartet.

Ausgewählte Literatur:

Amm I, Weberruss M, Hellwig A, Schwarz J, Tatarek-Nossol M, Lüchtenborg C, Kallas M, Brügger B, Hurt E, Antonin W (2023). Distinct domains in Ndc1 mediate its interaction with the Nup84 complex and the nuclear membrane. Journal of Cell Biology 222(6):e202210059. doi: 10.1083/jcb.202210059

Kutay U, Jühlen R, Antonin W. (2021). Mitotic disassembly and reassembly of nuclear pore complexes. Trends in Cell Biology S0962-8924(21)00139-2. doi: 10.1016/j.tcb.2021.06.011

Hamed M & Antonin W. (2021). Dunking into the Lipid Bilayer: How Direct Membrane Binding of Nucleoporins Can Contribute to Nuclear Pore Complex Structure and Assembly. Cells. 10(12):3601. doi: 10.3390/cells10123601.

Kontakt:
Univ.-Prof. Dr. Wolfram Antonin
wantoninukaachende
Institut für Biochemie und Molekulare Zellbiologie
Medizinische Fakultät, RWTH Aachen

Wir suchen motivierte, enthusiastische Studierende (Biologie, Biotechnologie, Biochemie, Chemie, Biomedical Engineering oder verwandte Disziplinen), die gerne ihre Bachelor- oder Masterarbeit am Institut für Biochemie und Molekulare Zellbiologie zum Thema Analyse der GTPase-Aktivität von DRG1 anfertigen möchten. Das Thema eignet sich auch als Promotionsprojekt für Studierende der Medizin/Zahnmedizin.

Kleine GTPasen, auch kleine G-Proteine genannt, agieren als molekularer „Schalter“ in Signaltransduktionsketten, indem sie das Nukleotide GTP binden und damit aktiv sind und das GTP zu GDP hydrolysieren, was sie in den inaktiven Zustand zurücksetzt. Bekannte Mitlieder dieser Proteinfamilie sind Ras, Rho, Rab oder Ran. Bei allen diesen wird die GTPase-Aktivität durch Hilfsproteine, sogenannte GAPs (GTPase activating proteins), und der GDP zu GTP Austausch durch GEFs (guanine nucleotide exchange factors) stimuliert. Es gibt aber auch GTPasen, die diese Hilfsproteine nicht benötigen und deren biologische Funktion man wenig versteht. Eine dieser GTPasen, DRG1 (developmental regulated GTPase 1) soll in diesem Projekt genauer untersucht werden, vor allem ihre GTPase Aktivität, und wie die verschiedenen Domänen des Proteins und seine Interaktionspartner diese beeinflussen. Die Ergebnisse sind Grundlage, um zu verstehen, wie DRG1 in der Zell agiert und dort zum Beispiel die Mikrotubulidynamik und die Zellteilung reguliert.

Wichtige Methoden: Proteinherstellung in Bakterien und Aufreinigung, biochemische GTP-Bindungsassays, enzymatische Assays zur Bestimmung der GTPase Aktivität, Proteininteraktionsassays.

Wenn Sie sich für das Projekt interessieren, bewerben sie sich bitte mit einem kurzen Lebenslauf und einer aktuellen Notenübersicht ihres Studiums.

Ausgewählte Publikationen:

Schellhaus AK, Moreno-Andrés D, Chugh M, Yokoyama H, Moschopoulou A, De S, Bono F, Hipp K, Schäffer E, Antonin W (2017). Developmentally Regulated GTP binding protein 1 (DRG1) controls microtubule dynamics. Scientific Reports. 7(1): 9996. doi: 10.1038/s41598-017-10088-5.

Lu L, Lv Y, Dong J, Hu S, Peng R (2016). DRG1 is a potential oncogene in lung adenocarcinoma and promotes tumor progression via spindle checkpoint signaling regulation. Oncotarget. 7:72795-72806. doi: 10.18632/oncotarget.11973.

Schellhaus, AK, De Magistris, P, and Antonin, W (2015). Nuclear reformation at the end of mitosis. Journal of Molecular Biology, 428 (10): 1962-85

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Prof. Dr. Wolfram Antonin
wantoninukaachende
Institut für Biochemie und Molekulare Zellbiologie
Medizinische Fakultät, RWTH Aachen
Pauwelsstrasse 30
52074 Aachen

Wir suchen motivierte, enthusiastische Studierende (Biologie, Biotechnologie, Biochemie, Chemie, Biomedical Engineering oder verwandte Disziplinen), die gerne ihre Bachelor- oder Masterarbeit am Institut für Biochemie und Molekulare Zellbiologie zum Thema Membraninteraktion von Kernporenproteinen anfertigen möchten. Das Thema eignet sich auch als Promotionsprojekt für Studierende der Medizin/Zahnmedizin.

Kernporenkomplexe vermitteln den effizienten und gut kontrollierten Transport durch die Kernhülle. Sie sind aus dreißig verschiedenen Proteinen, Nukleoporinen, aufgebaut, die die zwei Membranen der Kernhülle zu einer Pore fusionieren und diese stabilisieren (siehe auch unsere Forschung). Obwohl Kernporenkomplexe in der Doppelmembran der Kernhülle verankert, besitzen die meisten Nukleoporine keine Transmembranregionen. Vielmehr binden viele Nukleoporine als periphere Membranproteine an Kernmembranen, was wichtig ist für verschiedene Aspekte der Funktion und den Aufbau von Kernporen. In diesem Projekt soll die Membraninteraktionsdomänen verschiedener Nukleoporine in biochemischen und mikroskopischen Membranbindungsassays untersucht werden. Mit großen fluoreszenzmikroskopisch sichtbaren Liposomen, sogenannten giant unilammelar vesicles (GUVs), wird die sequentielle und voneinander abhängige Membranbindung der verschiedenen Nukleoporine analysiert und im Kontext des Kernporenaufbaus gesetzt werden.

Wichtige Methoden: Proteinherstellung in Bakterien und Aufreinigung, Proteinmarkierung mit Farbstoffen, Membranrekonstitution von Membranproteinen, Herstellung von kleinen Liposomen und von giant unilamellar vesicles (GUVs), Fluoreszenzmikroskopie einschließlich konfokaler Mikroskopie, biochemische Liposomenfloatationassays.

Wenn Sie sich für das Projekt interessieren, bewerben sie sich bitte mit einem kurzen Lebenslauf und einer aktuellen Notenübersicht ihres Studiums.

Ausgewählte Publikationen:

Vollmer B, Lorenz M, Moreno-Andres D, Bodenhöfer M, De Magistris P, Astrinidis SA, Schooley A, Flötenmeyer M, Leptihn S, and Antonin W (2015). Nup153 recruits the Nup107-160 complex to the inner nuclear membrane for interphasic nuclear pore complex assembly. Developmental Cell, 33 (6): 717-728.

Vollmer, B, Schooley, A, Sachdev, R, Eisenhardt, N, Schneider, AM, Sieverding, C, Madlung, J, Gerken, J, Macek, B, and Antonin, W (2012). Dimerization and direct membrane interaction of Nup53 contribute to nuclear pore complex assembly. EMBO Journal, 31 (20):4072-84.

von Appen A, Kosinski J, Sparks L, Ori A, DiGuilio AL, Vollmer B, Mackmull MT, Banterle N, Parca L, Kastritis P, Buczak K, Mosalaganti S, Hagen W, Andres-Pons A, Lemke EA, Bork P, Antonin W, Glavy JS, Bui KH, and Beck M (2015).In situ structural analysis of the human nuclear pore complex. Nature, 526 (7571): 140-143.

Holzer G and Antonin W (2018). Nuclear pore complexes: Global Conservation and Local Variation. Current Biology 28: R674–R677

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Prof. Dr. Wolfram Antonin
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Institut für Biochemie und Molekulare Zellbiologie
Medizinische Fakultät, RWTH Aachen

Wir suchen motivierte, enthusiastische Studierende (Biologie, Biotechnologie, Biochemie, Chemie, Biomedical Engineering oder verwandte Disziplinen), die gerne ihre Bachelor- oder Masterarbeit am Institut für Biochemie und Molekulare Zellbiologie zum Thema Transmembranproteine der Kernpore anfertigen möchten. Das Thema eignet sich auch als Promotionsprojekt für Studierende der Medizin/Zahnmedizin.

Kernporenkomplexe vermitteln den effizienten und gut kontrollierten Transport durch die Kernhülle. Sie sind aus dreißig verschiedenen Proteinen, Nukleoporinen, aufgebaut, die die zwei Membranen der Kernhülle zu einer Pore fusionieren und diese stabilisieren (siehe auch unsere Forschung). Viele Nukleoporine sind in den letzten Jahren strukturell, vor allem durch Röntgenstrukturanalyse, untersucht worden. Dies ist notwendig, um ein aussagekräftiges Modell der Kernpore zu bilden. Von den integralen Membranproteinen der Pore, drei an der Zahl, namentlich GP210, POM121 und NDC1, fehlt ein solches Verständnis, und das obwohl sie essentielle Funktionen innerhalb der Kernpore sowie bei ihrem Auf- und Abbau haben. In diesem Projekt sollen diese Membranproteine aufgereinigt und in Nanodisks, das sind kleine Membranfragmente, integriert werden. Dadurch können die Proteine biochemisch und biophysikalisch untersucht werden und Erkenntnisse zur Funktion dieser Proteine in der Kernpore gewonnen werden.

Wichtige Methoden: Proteinherstellung in Bakterien und Aufreinigung, Proteinmarkierung mit Farbstoffen, Membranrekonstitution von integralen Membranproteinen, Herstellung von Nanodisks, biochemische Bindungsassays.

Wenn Sie sich für das Projekt interessieren, bewerben sie sich bitte mit einem kurzen Lebenslauf und einer aktuellen Notenübersicht ihres Studiums.

Ausgewählte Publikationen:

Mansfeld, J, Güttinger, S, Hawryluk-Gara, LA, Pante, N, Mall, M, Galy, V, Mühlhäusser, P, Wozniak, RW, Mattaj, IW, Kutay, U, and Antonin, W (2006). The conserved transmembrane nucleoporin NDC1 is required for nuclear pore complex assembly in vertebrate cells. Molecular Cell, 22:93-103

Silva Alves N, Astrinidis SA, Eisenhardt N, Sieverding C, Redolfi J, Lorenz M, Weberruss M, Moreno-Andrés D, Antonin W (2017). MISTIC-fusion proteins as antigens for high quality membrane protein antibodies. Scientific Reports 7:41519 | DOI: 10.1038/srep41519

von Appen A, Kosinski J, Sparks L, Ori A, DiGuilio AL, Vollmer B, Mackmull MT, Banterle N, Parca L, Kastritis P, Buczak K, Mosalaganti S, Hagen W, Andres-Pons A, Lemke EA, Bork P, Antonin W, Glavy JS, Bui KH, and Beck M (2015).In situ structural analysis of the human nuclear pore complex. Nature, 526 (7571): 140-143.

Holzer G and Antonin W (2018). Nuclear pore complexes: Global Conservation and Local Variation. Current Biology 28: R674–R677

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Institut für Biochemie und Molekulare Zellbiologie
Medizinische Fakultät, RWTH Aachen
Pauwelsstrasse 30
52074 Aachen

Wir suchen motivierte, enthusiastische Studierende (Biologie, Biotechnologie, Biochemie, Chemie, Biomedical Engineering oder verwandte Disziplinen), die gerne ihre Bachelor- oder Masterarbeit am Institut für Biochemie und Molekulare Zellbiologie zum Thema life cell imaging des Zellkernaufbaus am Ende der Mitose anfertigen möchten. Das Thema eignet sich auch als Promotionsprojekt für Studierende der Medizin/Zahnmedizin.

Der Zellkern verändert sich während der Zellteilung in tierischen und menschlichen Zellen strukturell und funktionell gravierend (siehe auch unsere Forschung). Mit Eintritt in die Mitose bricht die Kernhülle zusammen, die Chromosomen verdichten sich zu einzelnen lichtmikroskopisch sichtbaren Chromosomen, die von der Spindel transportiert und auf die entstehenden Tochterzellen verteilt werden. Weitgehend unbekannt ist, wie am Ende der Mitose ein funktioneller Zellkern wieder entsteht. Durch RNAi vermittelte Gen-Knockdowns kombiniert mit life cell imaging konnten wir neue Faktoren identifizieren, die für den Zellkernaufbau notwendig sind. In diesem Projekt sollen diese detailliert charakterisiert werden, vor allem durch life cell imaging von Zellen, die verschiedene fluoreszierende Markerproteine der Kernhülle, des Chromatins oder der Spindel exprimieren und durch Immunfluoreszenzanalyse von Zellkernstrukturen.

Wichtige Methoden: Handhabung von Zellkulturzellen, Zelltransfektionen, Fluoreszenzmikroskopie einschließlich konfokaler Mikroskopie, life cell imaging, Immunfärbungen, siRNA vermittelte Expressionsregulation, biochemische Bindungsassays.

Wenn Sie sich für das Projekt interessieren, bewerben sie sich bitte mit einem kurzen Lebenslauf und einer aktuellen Notenübersicht ihres Studiums.

Ausgewählte Publikationen:

Yokoyama H, Moreno-Andres D, Astrinidis SA, Hao Y, Weberruss M, Schellhaus AK, Lue H, Haramoto Y, Gruss OJ, Antonin W. (2019). Chromosome alignment maintenance requires the MAP RECQL4, mutated in the Rothmund-Thomson syndrome. Life Science Alliance 2(1). pii: e201800120. doi: 10.26508/lsa.201800120.

Schooley A, Moreno-Andrés D, De Magistris P, Vollmer B, and Antonin W (2015). The lysine demethylase LSD1 is required for nuclear envelope formation at the end of mitosis. Journal of Cell Science, 128 (18): 3466-3477.

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Wir suchen motivierte, enthusiastische Studierende (Biologie, Biotechnologie, Biochemie, Chemie, Biomedical Engineering oder verwandte Disziplinen), die gerne ihre Bachelor- oder Masterarbeit am Institut für Biochemie und Molekulare Zellbiologie zum Thema Organisation und Zellkernmorphologie von Stammzellen und myeloischen Vorläuferzellen bei der akuten myeloischer Leukämie anfertigen möchten. Das Thema eignet sich auch als Promotionsprojekt für Studierende der Medizin/Zahnmedizin.

Myeloide Malignome sind eine Reihe verschiedener genetischer und epigenetischer Störungen, die hämatopoetische Stamm- und Vorläuferzellen (HSPCs) betreffen. Die Zellen zeigen eine verminderte Differenzierung, eine fehlerhafte Selbsterneuerung und eine Hyperproliferation. Zu diesen bösartigen Erkrankungen gehören myelodysplastische Syndrome (MDS) und myeloproliferative Neoplasmen (MPN), die sich sekundär zu akuter myeloischer Leukämie (AML) entwickeln können durch bisher unzureichend verstandene genetische Instabilitäten. Auch die Gründe für die schlechte Prognose bei hämatopoetischen Malignomen sind ungeklärt. Insbesondere wurde bei der Erforschung dieser Krankheiten die detaillierte Untersuchung des Zellteilungsprozesses vernachlässigt. In diesem Projekt wollen wir die Auswirkungen wichtiger Genmutationen, wie sie für MPN und AML typisch sind, auf die Mitose funktionell charakterisieren.

Wichtige Methoden: Western Blot, Handhabung von Gewebekulturzellen und Patientenproben, Immunfluoreszenz, Live-Cell-Färbung, konfokale Mikroskopie, Life-Cell-Imaging.

Wenn Sie sich für das Projekt interessieren, bewerben sie sich bitte mit einem kurzen Lebenslauf und einer aktuellen Notenübersicht ihres Studiums.

Ausgewählte Publikationen:

Murati, A. et al. (2012) Myeloid malignancies: mutations, models and management. BMC Cancer. doi:10.1186/1471-2407-12-304.

Kitamura, T. et al. (2014) The molecular basis of myeloid malignancies. Proc Jpn Acad Ser B Phys Biol Sci. DOI: 10.2183/pjab.90.389

Grinfeld, J. et al. (2018) Classification and Personalized Prognosis in Myeloproliferative Neoplasms. N Engl J. doi:10.1056/NEJMoa1716614.

Papaemmanuil et al. (2016) Genomic Classification in Acute Myeloid Leukemia. N Engl J Med. doi:10.1056/NEJMc1608739 (2016).

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Wir suchen motivierte, enthusiastische Studierende (Biologie, Biotechnologie, Biochemie, Chemie, Biomedical Engineering oder verwandte Disziplinen), die gerne ihre Bachelor- oder Masterarbeit als interdisziplinäres Projekt am Institut für Biochemie und Molekulare Zellbiologie und am Institut für Molekulare Herz-Kreislauf-Forschung zum Thema Lipidextraktion und -analyse der Kernhülle anfertigen möchten. Das Thema eignet sich auch als Promotionsprojekt für Studierende der Medizin/Zahnmedizin.

Die Kernhülle ist ein Subkompartiment des Endoplasmatischen Retikulums (ER) mit sehr vielfältigen und spezifischen Funktionen: Sie trennt das Zellkerninnere vom Rest der Zelle ab, interagiert mit dem Chromatin und beeinflusst dadurch die Genexpression und ist an zellulären Signaltransduktionsprozessen beteiligt. Ob und wie Lipide der Kernhülle diese Prozesse und die Dynamik der Kernhülle beeinflussen, ist weitgehend unklar. In diesem Projekt soll untersucht werden, ob sich die Kernhülle in ihrer Lipidzusammensetzung vom übrigen ER unterscheidet. Hierfür werden Membranen der Kernhülle und des übrigen ERs isoliert, verschieden Methoden der Lipidextraktion aus den Membranen getestet und optimiert und die Lipidklassen der verschiedenen Membranen durch LC-MS-Analyse bestimmt werden.

Wichtige Methoden: Handhabung von Gewebekulturzellen und Herstellung von Zellextrakten, Zellfraktionierung und Immunpräzipitation zur Membranisolation, Lipidextraktion, LC-MS-Analyse von Lipiden.

Wenn Sie sich für das Projekt interessieren, bewerben sie sich bitte mit einem kurzen Lebenslauf und einer aktuellen Notenübersicht ihres Studiums.

Ausgewählte Publikationen:

De Magistris P, Antonin W (2018). The Dynamic Nature of the Nuclear Envelope. Curr Biol. 28(8):R487-R497. doi: 10.1016/j.cub.2018.01.073

Peeters BWA, Piët ACA, Fornerod M (2022). Generating Membrane Curvature at the Nuclear Pore: A Lipid Point of View. Cells 11(3):469. doi: 10.3390/cells11030469.

Noels H, Lehrke M, Vanholder R, Jankowski J (2021). Lipoproteins and fatty acids in chronic kidney disease: molecular and metabolic alterations. Nat Rev Nephrol. 17(8):528-542. doi: 10.1038/s41581-021-00423-5.

Schunk SJ, Hermann J, Sarakpi T, Triem S, Lellig M, Hahm E, Zewinger S, Schmit D, Becker E, Möllmann J, Lehrke M, Kramann R, Boor P, Lipp P, Laufs U, März W, Reiser J, Jankowski J, Fliser D, Speer T, Jankowski V. (2021). Guanidinylated Apolipoprotein C3 (ApoC3) Associates with Kidney and Vascular Injury. J Am Soc Nephrol. 32(12):3146-60. doi: 10.1681/ASN.2021040503.

Jankowski V, Saritas T, Kjolby M, Hermann J, Speer T, Himmelsbach A, Mahr K, Heuschkel MA, Schunk SJ, Thirup S, Winther S, Bottcher M, Nyegard M, Nykjaer A, Kramann R, Kaesler N, Jankowski J, Floege J, Marx N, Goettsch C (2022). Carbamylated sortilin associates with cardiovascular calcification in patients with chronic kidney disease. Kidney Int. 101(3):574-584. doi: 10.1016/j.kint.2021.10.018.

Zewinger S, Reiser J, Jankowski V, Alansary D, Hahm E, Triem S, Klug M, Schunk SJ, Schmit D, Kramann R, Körbel C, Ampofo E, Laschke MW, Selejan SR, Paschen A, Herter T, Schuster S, Silbernagel G, Sester M, Sester U, Aßmann G, Bals R, Kostner G, Jahnen-Dechent W, Menger MD, Rohrer L, März W, Böhm M, Jankowski J, Kopf M, Latz E, Niemeyer BA, Fliser D, Laufs U, Speer T  (2020). Apolipoprotein C3 induces inflammation and organ damage by alternative inflammasome activation. Nat Immunol. 21(1):30-41. doi: 10.1038/s41590-019-0548-1

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Wir suchen enthusiastische und motivierte Studenten (Biologie, Biotechnologie, Biochemie, Chemie, Biomedizintechnik oder verwandte Disziplinen), die an einem Bachelor- oder Masterarbeitsarbeit über den Zusammenhang zwischen dem Nukleoporin Nup50 und der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS) am Institut für Biochemie und Molekulare Zellbiologie interessiert sind. Das Thema kann auch als Forschungsprojekt für eine medizinische Dissertation behandelt werden.

Die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine degenerative Erkrankung der Motoneuronen, deren Ursachen noch nicht vollständig geklärt sind. ALS führt zu einer fortschreitenden Lähmung der Muskeln der Patienten, die schließlich zum Tod führt. In einem genetischen Screening wurde festgestellt, dass das Nukleoporin Nup50 mit einem erhöhten ALS-Risiko verbunden ist. Zusammen mit anderen Nukleoporinen ist Nup50 Teil des Kernporen-Komplexes (NPC), eines Proteinkomplexes, der den Transport von Makromolekülen durch die Kernhülle vermittelt und kontrolliert. Verschiedene Nup50-Domänen, die für die Interaktion mit Importin α, Importin β, RCC1, anderen Nukleoporinen oder Ran verantwortlich sind, sind gut identifiziert und bestätigen die Beteiligung von Nup50 am Kerntransport und am Aufbau des NPC. Die Rolle von Nup50 bei ALS ist jedoch nach wie vor nicht klar. Nup50-Mutationen, die mit ALS assoziiert sind, wurden in allen Nup50-Domänen identifiziert. In diesem Projekt soll untersucht werden, wie sich diese Mutationen auf die Interaktion von Nup50 mit seinen identifizierten Partnern und die zugrundeliegenden zellulären Funktionen wie Kerntransport oder GTP-Homöostase auswirken.

Wichtige Methoden: Protein-Interaktions- und GDP/GTP-Austausch-Assays, Zellkultur, Immunfluoreszenz, Fluoreszenzmikroskopie.

Ausgewählte Publikationen:
Megat S, Mora N, Sanogo J, et al. (2023) Integrative genetic analysis illuminates ALS heritability and identifies risk genes. Nature communications 14(1):342.
Holzer G and Wolfram A. (2022) Nup50 plays more than one instrument., Cell cycle, 13;1-10
Holzer G, De Magistris P, Gramminger C, Sachdev R, Magalska A, Schooley A, ScheufenA, Lennartz B, Tatarek-Nossol M, Lue H, Linder M I, Kutay U, Preisinger C, Moreno-Andres D and Antonin W. (2021) The nucleoporin Nup50 activates the Ran guanine nucleotide exchange factor RCC1 to promote NPC assembly at the end of mitosis.EMBO Journal, 40:e108788

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Wir suchen motivierte, enthusiastische Studierende (Biologie, Biotechnologie, Biochemie, Chemie, Biomedical Engineering oder verwandte Disziplinen), die gerne ihre Bachelor- oder Masterarbeit am Institut für Biochemie und Molekulare Zellbiologie zum Thema „Kernporenfunktion für die zelluläre Kompartimentalisierung“ anfertigen möchten. Das Thema eignet sich auch als Promotionsprojekt für Studierende der Medizin/Zahnmedizin.

Der Kernporenkomplex (NPC) ist einer der größten Proteinkomplexe in Zellen und vermittelt den effektiven Transport durch die Kernhülle. Er setzt sich aus 30 Untereinheiten zusammen, die als Nukleoporine bekannt sind. Die NPC-Barriere ist erforderlich, um Kern- und Zytoplasma-Kompartimente voneinander zu trennen. Der Verlust bestimmter Nukleoporine führt zu einem Verlust der Kompartimentalisierung und damit zu einer Störung der Zellfunktionen. In diesem Projekt untersuchen wir die Auswirkungen auf die zelluläre Kompartimentalisierung, wenn bestimmte Nukleoporine herunterreguliert werden. Zu diesem Zweck entwickeln wir ein auf Proteinreportern basierendes Modell, um den Verlust von Nukleoporinen während der Alterung in Zellkulturen zu simulieren. Sie werden eine Reihe von Proteinmarkern stabil in Zellen exprimieren und den Nukleoporinverlust mit Hilfe des Auxin-vermittelten Abbaus eines spezifischen Nukleoporins simulieren. Mit Hilfe der Bildgebung in lebenden Zellen werden Sie Veränderungen in der Lokalisierung verschiedener Proteinreporter verfolgen. Am Ende dieses Projekts sollten Sie in der Lage sein, mit Zellen in Zellkulturen umzugehen, Zellkulturtechniken anzuwenden und einen Überblick über die Bildgebung von Zellen zu haben.

Wenn Sie sich für das Projekt interessieren, bewerben sie sich bitte mit einem kurzen Lebenslauf und einer aktuellen Notenübersicht ihres Studiums.

Ausgewählte Publikationen:

De Magistris P, Suluyayla R, and Antonin W. (2018). Wie die Zelle ihre Kernporen aufbaut. BIOspektrum 24: 20–22.

Weberruss M and Antonin W (2016). Perforating the nuclear boundary - how nuclear pore complexes assemble. Journal of Cell Science 129 (24): 4439-4447.

Braun DA, Sadowski CE, Kohl S, Lovric S, Astrinidis SA, Pabst WL, Gee HY, Ashraf S, Lawson JA, Shril S, Airik M, Tan W, Schapiro D, Rao J, Choi WI, Hermle T, Kemper MJ, Pohl M, Ozaltin F, Konrad M, Bogdanovic R, Büscher R, Helmchen U, Serdaroglu E, Lifton RP, Antonin W, Hildebrandt F (2016). Mutations in nuclear pore genes NUP93, NUP205 and XPO5 cause steroid-resistant nephrotic syndrome. Nature Genetics, 48 (4): 457-465.

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Wir suchen motivierte, enthusiastische Studierende (Biologie, Biotechnologie, Biochemie, Chemie, Biomedical Engineering oder verwandte Disziplinen), die ihre Bachelor- oder Masterarbeit am Institut für Biochemie und Molekulare Zellbiologie zum Thema „Chromatindekondensierung am Ende der Mitose“ anfertigen möchten. Das Thema eignet sich auch als Promotionsprojekt für Studierende der Medizin/Zahnmedizin.

Die Mitose ist die eindrucksvollste Phase des Zellzyklus. Während der Mitose verändert sich die Chromatinstruktur dynamisch: zu Beginn der Mitose kondensiert das Chromatin zu dicht gepackten Strukturen, um eine korrekte Verteilung des genetischen Materials zu ermöglichen; am Ende der Mitose dekondensiert das Chromatin, um die Interphasen-Chromatinstruktur wiederherzustellen. Um die molekularen Mechanismen zu verstehen, die an der Chromatindekondensierung beteiligt sind, nutzen wir live-cell imaging in humanen Zellen. Wir entwickeln Techniken zur Generierung und Analyse von live-cell imaging Daten und leiten daraus Hypothesen ab, wie spezifische Faktoren an der Chromatindekondensierung beteiligt sind.

Einige Forschungsfragen, mit denen Sie sich in Ihrem Projekt beschäftigen könnten, sind:

• Wie ist RNA als architektonisches Molekül an der Peripherie von mitotischen Chromosomen an der Chromatindekondensierung beteiligt?
• Wie können verschiedene RNA-Helikasen die Dekondensierung von Chromatin beeinflussen?

Für das Projekt werden Sie z.B. folgende Methoden anwenden:

Zellkultur, siRNA- und DNA-Transfektion, hochauflösendes live-cell imaging, Western Blot

Wenn Sie sich für das Projekt interessieren, bewerben sie sich bitte mit einem kurzen Lebenslauf und einer aktuellen Notenübersicht ihres Studiums.

Ausgewählte Publikationen:

Magalska A, Schellhaus AK, Moreno-Andrés D, Zanini F, Schooley A, Sachdev R, Schwarz H, Madlung J, Antonin W (2014). RuvB-like ATPases Function in Chromatin Decondensation at the End of Mitosis. Dev Cell 31, 305–318.

Antonin W and Neumann H (2016). Chromosome condensation and decondensation during mitosis. Curr Opin Cell Biol 40, 15–22.

Moreno-Andrés D, Yokoyama H, Scheufen A, Holzer G, Lue H, Schellhaus AK, Weberruss M, Takagi M, Antonin W (2020). VPS72/YL1-Mediated H2A.Z Deposition Is Required for Nuclear Reassembly after Mitosis. Cells 9, E1702.

Moreno-Andrés D, Bhattacharyya A, Scheufen A, Stegmaier J (2022). LiveCellMiner: A new tool to analyze mitotic progression. PLoS One 17, e0270923.

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Wir suchen motivierte, enthusiastische Studierende (Biologie, Biotechnologie, Biochemie, Chemie, Biomedical Engineering oder verwandte Disziplinen), die ihre Bachelor- oder Masterarbeit am Institut für Biochemie und Molekulare Zellbiologie zum Thema „Rolle von Nukleoporin 88 in Fetaler Akinesie“ anfertigen möchten. Das Thema eignet sich auch als Promotionsprojekt für Studierende der Medizin/Zahnmedizin.

FADS (fetal akinesia deformation sequence) ist eine tödliche neuromuskuläre Erkrankung, die durch defekte Proteine der neuromuskulären Endplatte verursacht wird. Betroffene Föten sind im Uterus bewegungsunfähig. Die fetale Bewegung ist eine Voraussetzung für die embryonale Entwicklung, und deshalb leiden FADS-Föten unter verschiedenen Symptomen wie Gelenkkontrakturen und Lungenhypoplasie. FADS-Föten sind in vielen Fällen Früh- und Totgeburten; Lebendgeborene überleben nicht, weil sie nicht atmen können. Wir fanden heraus, dass Mutationen in dem Gen, das für Nucleoporin 88 (NUP88) kodiert, ebenfalls zu tödlichem FADS führen. NUP88 ist ein Protein des Kernporenkomplexes, einer großen makromolekularen Struktur in der Kernhülle, die den Transport zwischen dem Zellkern und dem Zytoplasma steuert.

In diesem Projekt werden Sie an der Aufdeckung der molekularen Mechanismen arbeiten, die zu NUP88-bedingter FADS führen. Im Labor arbeiten wir mit primären Gewebekulturen von FADS-Föten und verwenden auch andere menschliche Zellen, um die Krankheit mittels siRNA-Transfektion zu modellieren. Angesichts des neuromuskulären Phänotyps bei FADS analysieren wir das Aktin-Zytoskelett in den Zellen, das als mechanisches Modell für Muskelfilamente dienen kann. Für unsere Analysen verwenden wir Fluoreszenzmikroskopie und Live-Cell-Imaging.

Wenn Sie sich für das Projekt interessieren, bewerben sie sich bitte mit einem kurzen Lebenslauf und einer aktuellen Notenübersicht ihres Studiums.

Ausgewählte Publikationen:

Bonnin E, Cabochette P, Filosa A, Jühlen R, Komatsuzaki S, Hezwani M, Dickmanns A, Martinelli V, Vermeersch M, Supply L, Martins N, Pirenne L, et al. 2018. Biallelic mutations in nucleoporin NUP88 cause lethal fetal akinesia deformation sequence. PLoS Genet 14:e1007845.

Jühlen R and Fahrenkrog B. 2018. Moonlighting nuclear pore proteins: tissue-specific nucleoporin function in health and disease. Histochem Cell Biol 150:593–605.

Jühlen R, Martinelli V, Vinci C, Breckpot J, Fahrenkrog B. 2020. Centrosome and ciliary abnormalities in fetal akinesia deformation sequence human fibroblasts. Sci Rep 10:19301.

Jühlen R, Martinelli V, Rencurel C, Fahrenkrog B. 2023. Alteration of actin cytoskeletal organisation in fetal akinesia deformation sequence. bioRxiv 2023.06.12.544620; doi: doi.org/10.1101/2023.06.12.544620.

Kontakt:

Dr. Ramona Jühlen
rjuehlenukaachende
Institute of Biochemistry and Molecular Cell Biology
Medical Faculty, RWTH Aachen University
Pauwelsstrasse 30
52074 Aachen