© F.Schindler, AG Wanker, MDC
AG E. Wanker
Proteomforschung und molekulare Mechanismen bei neurodegenerativen Erkrankungen
Profil
Die Huntington-Krankheit ist eine schwere neurodegenerative Erkrankung. Sie steht im Mittelpunkt der Aktivitäten meines Labors. Unser zweiter Forschungsschwerpunkt ist die Interaktomik - die Untersuchung von Proteinen, die mit anderen Proteinen interagieren. Meistens verbinden wir die beiden Themen miteinander: Wir versuchen, die Huntington-Krankheit zu verstehen, indem wir die Interaktionen des Huntingtin-Proteins untersuchen. Oder: wir kartieren das Interaktom vieler Proteine, um Einblicke in die biologischen Netzwerke zu gewinnen, die für neurodegenerative Erkrankungen relevant sind.
Die Essigfliege - Drosophila melanogaster, so ihr zoologischer Name - ist ein Modellorganismus, der uns hilft zu verstehen, wie die Krankheit die Nervenzellen im Gehirn beeinträchtigt.
Konfokales Mikroskopie-Bild eines Drosophila-Gehirns, in dem die Expression von Huntingtin mit einer verlängerten Polyglutamin-Sequenz für 6 Tage eingeschaltet und für die folgenden 18 Tage ausgeschaltet wurde. Rot: Synapsen, die in allen neuronalen Zellen vorhanden sind. Grün: Huntingtin-Aggregate, die sich bilden und im Gehirn ablagern.
Wir haben Huntington-Fliegenmodelle etabliert, die es ermöglichen, Huntingtin-Proteine, deren Aggregation und Verbreitung spezifisch in Neuronen, in vivo zu untersuchen. Siehe: Anne Ast et al. "mHTT Seeding Activity: A Marker of Disease Progression and Neurotoxicity in Models of Huntington's Disease". Molecular Cell. 2018 Sep 6;71(5):675-688.e6. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2018.07.032.
Mehr über unsere Forschung:
Millionen Menschen weltweit leiden an neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson oder der Huntington-Krankheit. Die meisten dieser Leiden brechen im fortgeschrittenen Alter aus. Bedingt durch den demografischen Wandel in vielen Gesellschaften hin zu höheren Anteilen älterer Menschen steigt die Zahl der Erkrankten stetig an.
Trotzdem verstehen wir die genauen Grundlagen der Entstehung dieser Erkrankungen noch nicht. Ein gemeinsames Charakteristikum vieler neurodegenerativer Leiden ist die Ablagerung fehlgefalteter Proteine im Gehirn von Patienten.
Meine Forschungsgruppe beschäftigt sich mit ‚Neuroproteomik‘, der Protein-basierten Untersuchung neurodegenerativer Erkrankungen. Wir beleuchten die molekularen Prinzipien, durch die Proteine, oft aufgrund abnormaler Faltung, einzeln oder in Wechselwirkung, toxisch für Nervenzellen werden, ihre Funktion beeinträchtigen, und letztlich zu Neurodegeneration, ihrem Absterben, führen.
Wir verfolgen zwei Hauptforschungsrichtungen: Hypothesen-getriebene molekulare Studien zur Aggregation und Verbreitung von fehlgefalteten Proteinen einerseits, systematische Protein-Protein-Interaktionsstudien oder ‚Interaktomik‘ andererseits. Klicken Sie oben auf „Forschung“ um mehr über unsere aktuellen Projekte und Schwerpunkte zu erfahren.
Team
Prof. Dr. Erich Wanker, Dipl.-Ing.
Forschungsgruppenleiter
+49/30/9406-2157
ewanker@mdc-berlin.de
Orchid Wael Mostapha Ammar, MSc
Doktorandin
+49/30/9489-2147
orchid.ammar@mdc-berlin.de
Stephanie Beetz, MSc
Technische Mitarbeiterin
+49/30/9489-2138
stephanie.beetz@mdc-berlin.de
Dr. Annett Böddrich, Dipl. Biol.
Wissenschaftlerin, Projektleiterin
+49/30/9406-2357
a.boeddrich@mdc-berlin.de
Megan Bonsor, MSc
Doktorandin
+49/30/9406-3421
megan.bonsor@mdc-berlin.de
Lydia Brusendorf, Dipl.-Ing.
Technische Mitarbeiterin
+49/30/9406-2636
lydia.brusendorf@mdc-berlin.de
Dr. Annika Deckert, MSc
Wissenschaftlerin, Alzheimer Association Postdoctoral Fellow
+49/30/9489-2147
annika.deckert@mdc-berlin.de
Bastien Farcy
Student
+49/30/9489-2360
bastien.farcy@mdc-berlin.de
Christian Hänig, Dipl.-Ing.
Informatiker, IT, Automatisierung
+49/30/9406-2437
c.haenig@mdc-berlin.de
Nancy Neuendorf, BTA
Technische Mitarbeiterin (senior)
+49/30/9406-2805
nancy.neuendorf@mdc-berlin.de
Roxane Maria Papawassiliou, MSc
Doktorandin
+49/30/9406-3421
roxanemaria.papawassiliou@mdc-berlin.de
Dr. Eduardo Silva Ramos, MSc
Wissenschaftler
+49/30/9489-2138
eduardo.silvaramos@mdc-berlin.de
Leonard Roth
Student
+49/30/9406-2360
leonard.roth@mdc-berlin.de
Dr. rer. nat. Sarina Rudolf
Postdoc
+49/30/9406-2433
Annabell Salzmann
Studentin
+49/30/9406-2360
Annabell.Salzmann@mdc-berlin.de
Nadine Scharek
Technische Mitarbeiterin
+49/30/9406-2433
nadine.scharek@mdc-berlin.de
Sigrid Schnögl, Mag. phil., MBA
Koordinatorin
+49/30/9406-2357
sigrid.schnoegl@mdc-berlin.de
Frederick Wieshmann
Student
+49/30/9406-2360
frederick.wieshmann@mdc-berlin.de
Martina Zenkner, Dipl.-Ing.
Technische Mitarbeiterin (senior), Laborleiterin
+49/30/9406-2357
zenkner@mdc-berlin.de
- Frühere Mitglieder
-
-
Claudia Abraham
Mohammed Ahmed
Anna-Clara Amler
Kathrin Andrich, PhD
Iris Apostel-Krause
Anup Arumughan, PhD
Vinayagam Arunachalam, PhD
Anne Ast, MSc, PhD
Jennifer Doreen Augsten
Katrin Bagola
Bianca Bauer
Irem Bayraktaroglu
Lynn van der Beek
Simon Berberich
Annaporna Bhat
Jan Bieschke, PhD
Malla Bimalla
Nicole Bock
Svenja Bolz
Anne Borowski
Marta Botelho
Lamia Bouguerne
Nisrin Nora Boukantar
Yacine Bounab, PhD
Anja Briese
Raul Bukowiecki
Alexander Buntru, PhD
Anne Busch, PhD
Branca Cajavec
Irene Carod
Laura Benitez Casanova
Gautam Chaurasia, PhD
Ummi Hadiba Ciptasari
Louica Delius
Monishita Dey
Ina Dieckmann
Nea Dierolf
Lisa Diez, PhD
Franziska Dinter
Christin Donner
Ulrike Drewes
Anja Dröge, PhD
Juliane Edel, Master
Dagmar Ehrnhöfer, PhD
Thomas Ehrnhöfer
Sabine Engemann, PhD
Figen Ertas
Claudia Eulenberg
Maik Faltysek
Claudia Felsch
Christian Fink, PhD
Carina Fischer, MSc
Leonhard Fister
Alexandra-Iona Forrai
Raphaele Foulle
Clemens Franke
Ralf Friedrich, PhD
Anja Fritzsche
Joris Geigenmüller, BSc
Klaus Genser, PhD
Heike Göhler, PhD
Sabrina Golusik, BTA
Gerlinde Grelle
Saskia Gressel
Nicole Groenke
Mirjam Groh
Anja Guhra
Stephanie Haase
Ulrike Hagen
Anne Hahmann
Tobias Hahn, MSc
Mohamed Haji, MSc
Lilli Hammermüller
Anna Happe-Kramer
Renate Hasenbank
Regine Hasenkopf
Antje Haug
Denise Heidler
Michael Henriksen
Markus Hensel, BTA
Martin Herbst, PhD
Christin Hesse
Sarina Hilke
Yen Trang Hoang
Sheila Hoffmann
Sabine Horn
Inna Hoyer
Ulrike Hübner
Melanie Humpenöder
Ismail Ishola, PhD
Manuela Jacob
Philipp Jäger, PhD
Marina Jahns
Isabelle Jansen
Sha Jin, PhD
Carmen Judis
Ronny Kalis
Sedef Karayel
Stefanie Kasper
Tina Kausel
Irem Kaymak, Praktikantin
Birgit Kersten, PhD
Christopher Kessler
Sylvia Kietzmann
Loni Klaus
Daniela Kleckers
Konrad Klockmeier, MSc
Maria Knoblich
Young-In Ko, PhD
Matthias Könn, PhD
Susanne Köppen
Marja Kornhuber
Susanne Kostka
Simona Kostova, PhD, MSc
Manuel Krispin
Sabrina Kruse
Christin Kuschke
Evangelos Kyriazidis, Praktikant
Maciej Lalowski, PhD
Hans Lehrach jr.
Iva Lelios
Megan Leong
Anna Lewandowski
Rahel Lewin
Mara Liebich
Carmen Lorenz-Brunne, MSc
Elena Lucas
Barbara Lucke
Marie Lütke-Eversloh
Melanie Manzke
Phoebe Markovic, PhD
Stefan Maul
Sonia Mazzitelli
Benjamin McMahon
Sascha Mintzlaff
Angeli Möller, PhD
Annekathrin Möller, PhD
Katja Mühlenberg, PhD
Eva-Christina Müller, PhD
Stanley Myers O’Mulloy
Sandra Neuendorf
Cecilia Nicoletti
Hannah Niederlechner, MSc
Julia Niepelt
Anna Norton
Yetunde Odunsi
Leon Olivier
Albrecht Otto, PhD
Inken Padberg
Mary Paniscus, MSc
Adrián Martí Pastor
Christine Petersen, PhD
Spyros Petrakis, PhD
Vanessa Pfiffer
Maria Lucia Pigazzini
Stephanie Plassmann, PhD
Pablo Porras Millan, PhD
Anita Pras
Ellen Ramminger, PhD
Tamas Rasko, PhD
Kirstin Rau
Susanne Rautenberg
Alexandra Redel
Sean-Patrick Riechers, PhD
Uli Rockenbauch
Susanne Rohn
Eugenia Rojas
Maxi Rothbart
Dana Rotte
Jenny Russ, PhD
Natalja Rutz
Linda Salzwedel
Maria Saßning
Kati Scharf
Franziska Schiele
Franziska Schindler, PhD, MSc
Philipp Schleumann
Sebastian Schmid
Michael Schmidt, PhD
Vera Schmiedel
Stefanie Schneider
Anke Schönherr
Eileen Schormann
Nadja Schräpel
Herwig Schüler, PhD
Margitta Schümann
Paul Schultze-Motel, PhD
Aline Schulz, Postdoc
Sabrina Schulz
Erik Schweitzer, PhD
Christopher Secker, Dr. med
Derya Sen
Leticia Serra
Maliha Shah, PhD
Luke Southan
Silke Spading
Selma Staege
Uli Stelzl, PhD
Kerstin Stemmer
Kathrin Stilz
Nadine Strempel, PhD
Sarah Stricker, MD
Martin Strödicke, PhD
Jaana Suopanki-Lalowski, PhD
Bernhard Suter, PhD
Babila Tachu, PhD
Anne Tempelmeier
Pallavi Thaore
Lasse Thiem
Anke Thieme
Jan Timm
Engin Toksoez
Philipp Trepte, PhD
Sofie Trummer
Julia Ucar
Ella Ullerich
Patrick Umbach, PhD
Jose Miguel Urquiza
Tobias Vöpel, PhD
Stephanie Wälter, PhD
Anne Wagner, PhD
Lia Walcher
Emily Walker
Jacqueline Walter
Katja Welsch, PhD
Ina Wendland, Studentin
Carsta Werner
Franziska Wiedemann
Thomas Wiglenda, PhD
Lindsay Willmore
Sascha Wiswedel
Heike Wobst
Uwe Worm
Sargon Yigit
Oleksandr Zabiegalov
Joshua Zelwis
Jana Zielinski
Forschung
Der Forschungsschwerpunkt meiner Gruppe liegt in der "Neuroproteomik", der proteinbasierten Erforschung neurodegenerativer Erkrankungen. In detaillierten, hypothesengetriebenen Studien befassen wir uns mit Mechanismen der Proteinfehlfaltung und -aggregation mit dem Ziel, die molekularen Mechanismen der Neurodegeneration bei Chorea Huntington, Alzheimer und weiteren Krankheiten zu verstehen, die ursächlich mit der Fehlfaltung von Proteinen zusammenhängen. Unser zweites Arbeitsfeld ist die Interaktomik, die wir ebenfalls hauptsächlich auf neurodegenerative Krankheitsprozesse anwenden.
Insbesondere wollen wir die molekularen Prinzipien aufklären, durch die abnormal gefaltete Proteine, ihre Komplexe und Aggregate zelluläre Toxizität und neuronale Dysfunktion verursachen. Um die Umsetzung von Grundlagenforschung in Nutzen für Patienten zu fördern, identifizieren und charakterisieren wir Modulatoren von Proteinfehlfaltungskaskaden in Krankheiten (Ehrnhoefer et al., Nat Struct Mol Biol, 2008; Bieschke et al., Nat Chem Biol, 2011). Wir haben gezeigt, dass erweiterte Polyglutamin (polyQ)-Sequenzen die Fehlfaltung und Aggregation von N-terminalen Huntingtin-Fragmenten in vitro und in vivo auslösen (Scherzinger et al., Cell, 1997; Davis et al., Cell, 1997). In jüngerer Vergangenheit haben wir neue, translationale Forschungsthemen begonnen und Methoden zum Nachweis krankheitsrelevanter fehlgefalteter Proteinspezies in biologischen Proben von Modellen und Patienten etabliert. Diese Untersuchungen zielen auf die Entwicklung prädiktiver Krankheitsmarker ab, die eine Voraussetzung für die klinische Entwicklung neuer Therapien sind, die kausal auf die molekularen Mechanismen der Neurodegeneration zielen und verhindern können, dass eine irreversible neuronale Schädigung auftritt.
In unseren Interaktomik-Aktivitäten haben wir ein automatisiertes Hefe-Zwei-Hybrid (Y2H)-System etabliert, mit dem wir ein fokussiertes Protein-Protein-Interaktionsnetzwerk für das Huntingtin-Protein, das für die Huntington-Krankheit relevant ist, generiert haben (Goehler et al., Mol. Cell, 2004), sowie eine umfassende Interaktionskarte des menschlichen Proteoms (Stelzl et al., Cell, 2005). Des weiteren haben wir hochrelevante Interaktionen zwischen der Triple-A-ATPase VCP/p97 und einem Adaptorprotein identifiziert, die eine fundamentale strukturelle Veränderung in VCP von einem Homohexamer zu einem Heterooligomer mit weitreichenden funktionellen Implikationen bewirken (Arumughan et al. 2016). Wir entwickeln ständig leistungsfähigere Methoden zur Identifizierung und Validierung von Protein-Protein-Interaktionen, zuletzt LuTHy, eine Double-Readout-Lumineszenz-basierte Technologie zur Interaktomkartierung in Säugetierzellen (Trepte et al., Mol Syst Biol, 2018). Eine neue Ressource zur Kartierung des Interaktoms der Neurodegeneration steht der Forschung seit 2020 zur Verfügung (Haenig et al., Cell Rep., 2020):
https://www.mdc-berlin.de/de/news/news/verdaechtige-unbekannte
