SFB 1218:  Regulation der zellulären Funktion durch Mitochondrien

• Fachliche Zuordnung: Biologie ; Medizin
• Förderung: Förderung seit 2016
• Webseite: Zur Homepage
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 269925409

Mitochondrien sind essentielle Zellorganelle mit zentraler Funktion für den zellulären Energiehaushalt. Jüngste Forschungen zeichneten jedoch ein deutlich komplexeres Bild der Rolle der Mitochondrien innerhalb der Zelle und identifizierten Mitochondrien als dynamische zelluläre Strukturen, die in vielfältiger Weise mit der zellulären Umgebung kommunizieren. Geänderte physiologische Bedingungen führen zu einer Anpassung der Aktivität der Mitochondrien. Gleichzeitig sind Mitochondrien aber auch Bestandteil verschiedener zellulärer Signalwege und beeinflussen die Aktivität, Differenzierung und das Überleben der Zelle. Die wechselseitigen Interaktionen von Mitochondrien mit der zellulären Umgebung werfen auch vielfältige neue Fragen zur Pathogenese von Erkrankungen auf, die auf eine Funktionsstörung der Mitochondrien zurückzuführen sind. Um diese komplexen und häufig neuartigen Zusammenhänge aufzuklären, verfolgt der Sonderforschungs-bereich einen interdisziplinären Ansatz und führt Forschungsgruppen mit komplementärer Expertise in einem Forschungsverbund zusammen. Teilprojekte im Forschungsbereich A untersuchen die Anpassung der Mitochondrien an sich ändernde zelluläre Bedingungen und fokussieren insbesondere auf die Rolle der mitochondrialen Dynamik für die Aufrechterhaltung der funktionellen Integrität der Organelle. Der Schwerpunkt der Arbeiten im Forschungsbereich B liegt auf Signalwegen, die durch Mitochondrien unter Stress und pathologischen Bedingungen reguliert werden. Insgesamt ermöglichen die Arbeiten innerhalb des Sonderforschungsbereiches einen integrativen Einblick auf die komplexe Regulation der zellulären Funktion durch Mitochondrien, eine wichtige Voraussetzung für das Verständnis mitochondrialer Erkrankungen und die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche
• Internationaler Bezug: Niederlande

Laufende Projekte

• A01 - Proteolytische Kontrolle der mitochondrialen Dynamik und des Stoffwechsels durch OMA1 (Teilprojektleiter Langer, Thomas )
• A03 - Zelluläre Qualitätskontrolle durch Mitofusine und Ubiquitin (Teilprojektleiterin Escobar-Henriques, Mafalda )
• A05 - Die Rolle von CLUH in der mRNA-Translation mitochondrialer Proteine (Teilprojektleiterin Rugarli, Elena Irene )
• A07 - Rolle der mitochondrialen Dynamiken in neuronalen Synapsen und Veränderung der Vernetzung (Teilprojektleiter Bergami, Ph.D., Matteo )
• A08 - Bidirektionale Regulierung der Leber-Gehirn-Interaktion durch hepatische Mitochondrienspaltung (Teilprojektleiter Brüning, Jens Claus ;  Horvath, Tamas )
• A11 - Entscheidende Phasen struktureller und metabolischer Plastizität von Purkinje Neuronen (Teilprojektleiterin Motori, Elisa )
• A12 - Dynamische Architektur makromolekularer DRP1-Komplexe bei der mitochondrialen Spaltung (Teilprojektleiterin Garcia Sáez, Ana Jesús )
• A13 - Die Regulation der Mitochondrienspaltung in der Mitose (Teilprojektleiterin Piano, Ph.D., Valentina )
• B02 - Wasserstoffperoxid in der Mitochondrialen Signalgebung (Teilprojektleiter Riemer, Jan )
• B03 - Ubiquitin-abhängige Koordination der mitochondrialen-zytoplasmatischen Qualitätskontrolle (Teilprojektleiter Hoppe, Thorsten )
• B06 - Targeting der BCL2 Protein-Familie in mitochondrialer Erkrankung (Teilprojektleiter Kashkar, Hamid )
• B08 - Sulfit-abhängige Regulation der mitochondrialen Funktion durch Sulfitoxidase (Teilprojektleiter Schwarz, Günter )
• B10 - Bedeutung der Mitochondrien für die Steuerung myeloider Zellfunktionen und die Regeneration der Haut (Teilprojektleiterin Eming, Sabine )
• B11 - Qualitätskontrolle an dem Proteineintrittstor der Mitochondrien (Teilprojektleiter Becker, Thomas )
• B12 - Cardiolipin-abhängige Regulierung der T-Zell-Immunität (Teilprojektleiter Corrado, Mauro )
• B13 - Neue Paradigmen bei der Regulierung der integrierten Stressreaktionen der Mitochondrien (Teilprojektleiterin Trifunovic, Aleksandra )
• B14 - Der Zusammenhang zwischen der mitochondrialen Ultrastruktur und der angeborenen Immunantwort bei Verlust der Fumarathydratase (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Frezza, Christian ;  Schatton, Dèsirée )
• INF - Forschungsdatenmanagement in der interdisziplinären Mitochondrienforschung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Beyan, Oya ;  Nolte, Hendrik ;  Willems, Florian )
• MGK - Integriertes Graduiertenkolleg "mito-RTG" (Teilprojektleiter Dohmen, Jürgen ;  Riemer, Jan )
• Z01 - Zentrales Verwaltungsprojekt des Sonderforschungsbereichs (Teilprojektleiterin Rugarli, Elena Irene )
• Z02 - Bioananalytische Plattform (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Brodesser, Susanne ;  Frezza, Christian ;  Krüger, Marcus ;  Trifunovic, Aleksandra )
• Z03 - Mitochondriale Strukturen und Dynamiken in der Licht- und Elektronenmikroskopie (Teilprojektleiterinnen Garcia Sáez, Ana Jesús ;  Schauss, Astrid )

Abgeschlossene Projekte

• A02 - Rolle der SUMO-abhängigen Ubiquitylierung in der Kontrolle mitochondrialer Teilungen (Teilprojektleiter Dohmen, Jürgen )
• A04 - Regulation und Funktion des POLG-vermittelten Abbaus von mtDNS (Teilprojektleiter Graef, Martin ;  Langer, Thomas )
• A06 - Der Einfluss mitochondrialer Dynamik auf die Erhaltung von mtDNA (Teilprojektleiter Larsson, Nils-Göran )
• A09 - Einfluss von Bcl-2-Proteinen auf Struktur, Dynamik und Funktion der Mitochondrien (Teilprojektleiterin Garcia Sáez, Ana Jesús )
• A10 - Plastizität des mitochondrialen Cristae-organisierenden Multiprotein-Komplexes (Teilprojektleiter Brandt, Ulrich )
• B01 - Signalwirkung von oxidativem Stress und Fettstoffwechsel bei der Regulierung der Lebensspanne (Teilprojektleiterin Trifunovic, Aleksandra )
• B05 - Die Rolle von Mitochondrien bei der Regulierung von Zelltod und Entzündungen in Darmepithelzellen (Teilprojektleiter Pasparakis, Manolis )
• B07 - Zelltyp-spezifisches mitochondriales Ca2+ Homeostase und selektive Empfindlichkeit dopaminerger Neuronentypen gegenüber mitochondrialer Dysfunktion (Teilprojektleiter Kloppenburg, Peter ;  Wiesner, Rudolf )
• B09 - Mitochondriale Abwehr gegen einen intrazellulären Parasiten (Teilprojektleiterin Pernas, Ph.D., Lena )
• Z04 - Bioenergetik (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Kashkar, Hamid ;  Trifunovic, Aleksandra )

• Antragstellende Institution: Universität zu Köln
• Beteiligte Hochschule: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
• Beteiligte Institution: Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns; Max-Planck-Institut für Biophysik; Max-Planck-Institut für Stoffwechselforschung
• Sprecherinnen / Sprecher: Professor Dr. Thomas Langer, bis 1/2018; Professorin Dr. Elena Irene Rugarli, seit 1/2020