EU-Projekt - Carsten Hoffmann

Kommunikation zwischen Zellen erfolgt mit Hilfe von Signalmolekülen wie Hormonen oder Neurotransmittern. Diese werden von Zellen mit Hilfe spezifischer Rezeptoren erkannt. Rezeptoren stellen den wichtigsten Angriffspunkt für Arzneimittel dar. Wir untersuchen ihre Funktion und Regulation an zahlreichen Rezeptoren, um ihre allgemeinen Funktionsprinzipien zu erfassen. In den letzten Jahren haben wir neue Verfahren entwickelt, die es ermöglichen, die Aktivierung und Inaktivierung von Rezeptoren sowie die daraus resultierenden Signale mit Hilfe von Fluoreszenz mikroskopisch sichtbar zu machen. Damit können wir den Rezeptoren und den durch sie angestoßenen Signalen quasi bei der Arbeit zusehen.

Kürzlich ist es uns gelungen zu belegen, dass Frizzled-Rezeptoren einen vergleichbaren molekularen Aktivierungsmechanismus aufweisen, wie ihn andere G-Protein gekoppelte Rezeptoren auch durchlaufen. Darüber hinaus konnten wir gemeinsam mit der Pharmazeutischen Chemie der Universität Würzburg (Prof. Dr. Ulrike Holzgrabe und Prof. Dr. Michael Decker) den ersten Liganden mit Selektivität für den muskarinischen Azetylcholine Rezeptor beschreiben, der sich mit Hilfe von Licht geeigneter Wellenlänge zwischen Agonist und Antagonist umschalten läßt.  Solche Liganden ermöglichen  neue therapeutischer Ansätze und öffnen ein neues Forschungsfeld der Photopharmakologie.

Förderung:

EU-Förderung Grant agreement number 608180: Marie-Curie International Training Network: „WntsApp WNT-mediated signal relay in stem cells and oncogenesis from basic biology to applications“ ; Funding period: 2013-2017

Förderung durch das „Bayrisches Staatsministerium für Bildung und Kultus, Wissenschaft und Kunst“: Elitenetzwerk Bayern Internationale Doktorandenkolleg „Receptor Dynamics: Emerging Paradigms for Novel Drugs“; Teilprojekt 6, Funding period: 2014-2018

Literatur:

1. Messerer, M. Kauk, D. Volpato, M.C. Alonso Canizal, J. Klöckner, U. Zabel, S. Nuber, C. Hoffmann*, U. Holzgrabe (2017)
   FRET Studies of Quinolone-Based Bitopic Ligands and their structural analogues at the Muscarinic M1 Receptor.
   ACS Chem Biol. 12, 833-843; doi: 10.1021/acschembio.6b00828.
    *Co-Corresponding author
   
   
2. Agnetta, M. Kauk, M.C. Alonso Canizal, R. Messerer, U. Holzgrabe, C. Hoffmann*, M. Decker (2017)
   A photoswitchable dualsteric ligand controlling receptor afficacy.
   Angewandte Chemie International Edition 56 (25): 7282-7287; doi: 10.1002/anie-201701524
   *Co-Corresponding author
   
   
3. Schreiber, M. Kauk, H. Heil, M. Emmerling, I. Tesmer, M. Kamp, S. Höfling, U. Holzgrabe, C. Hoffmann, K. Heinze (2018)
   Enhanced fluorescence resonance energy transfer in G-protein-coupled receptor probes by nano-coated microscopy coverslips.
   ACS Photonics, 5(6): 2225-2233; doi: 10.1021/acsphotonics.8b00072
   
   
4. Littmann, T. Ozawa, C. Hoffmann, A. Buschauer and G. Bernhardt (2018)
   A split luciferase-based probe for quantitative proximal determination of Gαq signalling in live cells
   Scientific Reports, 8:17179; doi: 10.1038/s41598-018-35615-w
   
   
5. S.C. Wright, M.C. Alonso Cañizal, T. Benkel, K. Simon, C. Le Gouill, P. Matricon, Y. Namkung, V. Lukasheva, G.M. König, S.A. Laporte, J. Carlsson, E. Kostenis, M. Bouvier, G. Schulte, C. Hoffmann (2018)
   FZD5 is a Gq-coupled receptor exhibiting the functional hallmarks of prototypical GPCRs.
   Science Signaling, 11, issue 559, eaar5536; doi: 10.1126/scisignal.aar5536