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DNA-Reparatur: Karl-Peter Hopfner erhält ERC Advanced Grant

Professor Karl-Peter Hopfner wird für ein Forschungsprojekt zur Reparatur von DNA-Schäden vom Europäischen Forschungsrat (ERC) mit einem bis zu 2,5 Millionen Euro dotierten Advanced Investigator Grant ausgezeichnet. Mit ERC Advanced Grants werden europäische Forscher geehrt, die bereits herausragende Leistungen erbracht haben und für neue hoch innovative Forschungsvorhaben die nötigen Freiheiten erhalten sollen.

 

oppelstrangbrüche gehören zu den gefährlichsten Schäden am Erbmolekül DNA. Sie entstehen etwa durch Strahlung oder Umweltgifte und können das Absterben der Zelle oder krebserzeugende Chromosomenschäden verursachen. Effiziente zelluläre Reparaturmechanismen sind daher essenziell um Zelltod oder Entartung zu verhindern. "Ein zentraler Reparaturfaktor ist dabei der sogenannte MR-Komplex", sagt Hopfner (Genzentrum der LMU), der nun mithilfe seines Projektes "Structural mechanism of recognition, signaling and resection of DNA double-strand breaks" die Reparaturmechanismen von Doppelstrangbrüchen aufklären möchte.

Der MR-Komplex leitet die Reparatur von Doppelstrangbrüchen ein, indem er das Protein ATM aktiviert. ATM wiederum setzt weitere Reparaturmechanismen in Gang und koordiniert die Antwort der Zelle auf DNA-Doppelstrangbrüche: Je nach Schadenslast wird repariert, der Zellzyklus angehalten um mehr Zeit für die Reparatur zu haben - oder der programmierte Zelltod eingeleitet. Defekte des MR-Komplexes lösen beim Menschen schwere Erkrankungen aus, die durch erhöhte Strahlenempfindlichkeit, Anfälligkeit für Krebs - etwa Leukämie und Lymphome - und Neurodegeneration geprägt sind.

Erkenntnisgewinn für die Krebstherapie
"Trotz der großen Bedeutung des MR-Komplexes ist es noch völlig unbekannt, wie der Komplex DNA-Enden erkennt und in der Folge ATM aktiviert", erzählt Hopfner, der dieser Frage nun mithilfe einer Kombination strukturbiologischer Methoden auf den Grund gehen möchte. Ein tieferer Einblick in die Funktionsweise des MR-Komplexes ist auch aus medizinischer Sicht sehr interessant, denn Krebszellen sind durch ihre hohe Teilungsrate ohnehin anfälliger für Doppelstrangbrüche als andere Zellen. Die Hemmung des MR-Komplexes oder von ATM durch neue niedermolekulare Substanzen könnte daher in der Krebstherapie eingesetzt werden, um schnell wachsende Tumorzellen gezielt in den Zelltod zu treiben.

Professor Karl-Peter Hopfner studierte Biologie an der Universität Regensburg und der Washington University Medical School in St. Louis (USA). Anschließend forschte er am MPI für Biochemie (Martinsried) und promovierte im Rahmen dieser Tätigkeit 1997 an der TU München. 1999-2001 war Hopfner wissenschaftlicher Mitarbeiter am Scripps Research Institute in La Jolla (USA). 2001 übernahm Hopfner eine Professur an der Fakultät für Chemie und Pharmazie der LMU. Seit 2007 hat Hopfner einen Lehrstuhl für Biochemie am Genzentrum der LMU inne. Zudem gehört er dem Exzellenzcluster "Center for Integrated Protein Science Munich" (CIPSM) und der Graduiertenschule "Quantitative Biosciences Munich" (QBM) an.

Der ERC Advanced Investigator Grant
Der ERC fördert mit dem Advanced Investigator Grant hochinnovative Forschung, die erheblich über den bisherigen Forschungsstand hinausgeht und neue Forschungsgebiete erschließt. Alleinige Auswahlkriterien in der Begutachtung sind einerseits die erwiesene herausragende wissenschaftliche Exzellenz der Antragsteller sowie die Originalität und Stimmigkeit der Projektvorschläge.