Um sich an ein wandelndes Umfeld anzupassen, müssen Zellen Signale aussenden. Jüngste Fortschritte in der Mitochondrien-Forschung zeigen, dass Mitochondrien eine Schlüsselrolle in der Wahrnehmung und Signalaussendung der Zelle spielen. Als eine Reaktion auf Reize aus der Umwelt und energetische Anforderungen während der Wachstums- und Entwicklungsphase, durchlaufen diese Organellen dynamische und komplexe Umgestaltungsprozesse in Bezug auf Form, Motilität, Metabolismus und Proteom. Eine mangelhafte Beteiligung der Mitochondrien an den Signaltransduktionskaskaden ist tatsächlich die häufigste Ursache von angeborenen Stoffwechselstörungen. Sie wird außerdem mit nahezu allen altersbedingten Erkrankungen sowie Autoimmunerkrankungen, Herzleiden, Diabetes und Krebs in Verbindung gebracht.

Obwohl wir bereits erhebliche Fortschritte bei der Identifizierung mitochondrialer Proteine in verschiedenen Geweben und Organismen gemacht haben, wissen wir bisher noch wenig darüber, wie diese individuellen Teile als Reaktion auf sowohl physiologische als auch pathologische Reize koordiniert werden.

• Welche molekularen Verbindungen bestehen zwischen zellulären Signalen und mitochondrialen Antworten?

• Welche mitochondrialen Proteine erfassen, modulieren und propagieren zelluläre Signalkaskaden?

• Wie wird der mitochondriale Signal-“Werkzeugkasten” reguliert?

• Was passiert, wenn mitochondriale Signalwege beeinträchtigt sind und auf welche Weise könnte dies therapeutisch behandelt werden?

Unser Ziel ist es, mitochondriale Signaltransduktionskaskaden zu charakterisieren, welche als Antwort auf physiologische und pathologische Reize auftreten. Wir entwickeln experimentelle und rechnerische Strategien, um die Effekte von genetischen und chemischen Störungen verschiedener mitochondrieller Funktionen vorherzusagen, zu testen und aufzuheben. Unser Ansatz ist systemisch, weil er sich der großangelegten und unvoreingenommenen Untersuchung von mitochondrialer Physiologie bedient. Er ist außerdem integrativ, weil er heterogene und dennoch komplementäre Datensätze miteinander kombiniert.

Jennifer Wettmarshausen

Anja Leimpek

Utkarsh Tripathi

Dr. Yiming Cheng

Dr. Matteo Gorza

Simge Yuz

Dr. Nisha Verma

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PRESS AND MEDIA

Mystery of the mitochondria

June 22, 2011

The Broad Institute | Blog

Cell's linchpin protein found: Discovery ends 50-year search for calcium channel

June 19, 2011

Harvard University | The Harvard Gazette

Mitochondrial mystery demystified

June 17, 2011

The Broad Institute | News and Publications

Celebrating prize-winning MGH research

April 22, 2011

Massachusetts General Hospital | MGH News

Cracking Open a Cell Biology Mystery

August 8, 2010

The Broad Institute | Research News