Institut für Synthetische Bioarchitekturen

Forschungsschwerpunkt

Zellmembranen sind faszinierende Architekturen: Sie sind die Voraussetzung für das Leben, indem sie Inn- und Aussenwelt einer Zelle definieren und darüber hinaus eine Aufteilung von (Reaktions-) Räumen ermöglichen. Proteine, Lipid und Kohlenhydrate sind die funktionsgebenden Strukturen einer Zellmembran.
In unserem Institut stehen die Struktur-Funktionsbeziehungen im Zentrum - Wir verfolgen die Strategie, funktionelle Organisationseinheiten auf molekularer Ebene zu erzeugen -oft nach dem Vorbild der Natur - und im Kontext lebender Systeme zu charakterisieren. Ein besonders wichtiger Aspekt liegt für unser Institut auf Membranproteinen mit hoher, pharmazeutischer Relevanz. Hier integrieren wir diese Membranproteine in geeignete Umgebungen, wie Modellmembranen, um sie zu stabilisieren und damit einer Reihe biophysikalischer Messmethoden zugänglich zu machen - zum Anderen untersuchen wir die Interaktion lebender Zellen mit mikrostrukturierten und -funktionalisierten Oberflächen. Beide Strategien treffen sich bei der Entwicklung neuer Assaystrategien für die Pharmaforschung. Das Institut beherbergt den wissenschaftlichen Hintergrund für die Synthese und Charakterisierung von Modellmembranen, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf den S-layer unterstützten Modellmembranen liegt. Der Oberbegriff für unsere Forschung ist die 'synthetische Biologie', ein neues Forschungsfeld, in dem wir die Herstellung und Charakterisierung von Natur-inspirierten molekularen Funktionssystemen bearbeiten, die durch Materialwissenschaftliche und Ingenieurswissenschaftliche Konzepte stabilisiert und damit auch in industrielle Produktionsprozesse integrierbar werden. Das Institut für synthetische Bioarchitekturen ist international und regional exzellent vernetzt, was sich in zahlreichen, lebendigen Kooperationen äussert. In Zukunft haben wir vor, neue Konzepte zu entwickeln, mit denen funktionsfähige Membranproteine hergestellt, untersucht und in lebende Systeme integriert werden können. Dazu werden wir verstärkt auf hochauflösende, mikroskopische Methoden setzen, mit denen die Quantifizierung von nativen und funktionsfähigen Molekülen in Raum und Zeit möglich wird.