In dieser Episode spricht Bernd Rupp mit Prof. Dr. Volker Haucke, einem der Direktoren des Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie im Forschungsverbund Berlin e.V. (FMP) und Leiter der Abteilung Molekulare Pharmakologie und Zellbiologie.
Volker Haucke; Quelle Wirkstoffradio
Nachdem Volker in der Episode WSR052 schon einmal von Bernd über Membranen und Membrandynamik befragt wurde, widmen sie sich in dieser Episode den Phosphoinositiden.
Phosphoinositide (PIPs) sind Phospholipide, die in Membranen vorkommen und dort für die Steuerung verschiedener Prozesse verantwortlich sind. Das genaue Aufgabenspektrum und der Ablauf dieser Mechanismen sind allerdings bislang nur sehr rudimentär verstanden.
Um besser zu verstehen, wie PIPs in verschiedene Stoffwechselprozesse eingreifen und wie diese zusammenhängen, haben Wissenschaftler:Innen
des FMP, des DIfE und des ISAS einen Antrag bei der Leibniz-Gemeinschaft im Rahmen des Programms „Leibniz Kooperative Exzellenz“ gestellt. Bei der Beschreibung des Antrags, geht Volker nicht nur auf die wissenschaftlichen Vorarbeiten und die anstehenden Arbeiten ein, sondern beschreibt auch, welche Ziele diese Arbeiten verfolgen und welche Auswirkungen sie auf Therapien in der Zukunft haben könnten.
(Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)
Leibniz-Kooperative Exzellenz
WSR052 Die Rolle der Membran in der zellulären Signalübertragung – Interview mit Prof. Dr. Volker Haucke – link zur EpisodeLeibniz-Kooperative Exzellenz – HomepageFMP – HomepageISAS – HomepageDIfE – HomepageAntrag: Phosphoinositide-mediated nutrient response in metabolic disease – Link zu FörderseiteWas sind Phosphoinositide
Biomembran – Wikipedia ArtikelPhospholipide – Wikipedia ArtikelPhosphoinositide – Wikipedia Artikel (englisch)Phosphatidylinositol (PIPs) – DocCheck FlexikonInositol – Wikipedia ArtikelPhosphatidsäure – Lexikon der BiochemiePhosphoglyceride – Wikipedia ArtikelStruktur von Phosphatidylinositol-4,5-bisphosphat: Die beiden namensgebenden Phosphatgruppen sind rot markiert. Die grün markierte OH-Gruppe kann ebenfalls noch phosphoryliert werden. Der Cyclohexanbaustein ist über ein weiteres Phosphat (blau) an ein Glycerin (cyan) gebunden. Die beiden verbleibenden Alkoholgruppen sind mit Fettsäuren unterschiedlicher Länge R (gelb) verestert. Quelle: NEUROtiker, Public domain, via Wikimedia Commons.
Phosphoinositide in der Membran
Endoplasmatisches Retikulum – Wikipedia ArtikelKinase – Wikipedia ArtikelPhosphatasen – Wikipedia ArtikelPhosphatidylcholin – Wikipedia ArtikelPhosphatidylethanolamin – Wikipedia ArtikelIsomere der Phosphoinositide
Isomerie – Wikipedia ArtikelKoinzidenz – Wikipedia ArtikelAufgaben der Phosphoinositide
Metabolismus – Wikipedia ArtikelHunger – Wikipedia ArtikelHormon – Wikipedia ArtikelInsulin – Wikipedia ArtikelInsulinrezeptor – Wikipedia ArtikelWSR074 Hormone: Insulin und Antidiabetika – Link zur EpisodeTumor – Wikipedia ArtikelNahrungskarenz – Wikipedia ArtikelAnabolismus – Wikipedia ArtikelKatabolismus – Wikipedia ArtikelIntermittierendes Fasten (Intervallfasten) – Wikipedia ArtikelKompartiment – Wikipedia ArtikelMitochondrium – Wikipedia Artikelwissenschaftlicher Artikel (open access): Jonathan R Friedman, Laura L Lackner, Matthew West, Jared R DiBenedetto, Jodi Nunnari, Gia K Voeltz. ER tubules mark sites of mitochondrial division. Science, 21; 334(6054): 358-62. (2011). doi: 10.1126/science.1207385wissenschaftlicher Artikel (open access): Wonyul Jang, Dmytro Puchkov, Paula Samsó, YongTian Liang, Michal Nadler-Holly, Stephan J Sigrist, Ulrich Kintscher, Fan Liu, Kamel Mamchaoui, Vincent Mouly, Volker Haucke. Endosomal lipid signaling reshapes the endoplasmic reticulum to control mitochondrial function. Science, 16; 378(6625): eabq5209. (2022) doi: 10.1126/science.abq5209Exozytose – Wikipedia ArtikelEndozytose – Wikipedia ArtikelPhosphoinositid-3-Kinasen – Wikipedia ArtikelPhosphatidylinositol-3,4,5-trisphosphat (PIP3) – DocCheck FlexikonGlykogen – Wikipedia ArtikelFette – Wikipedia ArtikelAusgangspunkt des Antrages
wissenschaftlicher Artikel (open access): Katharina Ketel, Michael Krauss, Anne-Sophie Nicot, Dmytro Puchkov, Marnix Wieffer, Rainer Müller, Devaraj Subramanian, Carsten Schultz, Jocelyn Laporte & Volker Haucke. A phosphoinositide conversion mechanism for exit from endosomes; Nature 529, 408–412 (2016). DIO: 10.1038/nature16516
Acetyl-Coenzym A – Wikipedia ArtikelAufgabenbereich des ISAS
wissenschaftlicher Artikel (open access): Idevall-Hagren O and De Camilli P.; Detection and manipulation of phosphoinositides. Biochim Biophys Acta; 1851(6): 736-45. (2015). doi: 10.1016/j.bbalip.2014.12.008.wissenschaftlicher Artikel (open access): Hilaire Yam Fung Cheung, Cristina Coman, Philipp Westhoff, Mailin Manke, Albert Sickmann, Oliver Borst, Meinrad Gawaz, Steve P. Watson, Johan W. M. Heemskerk, and Robert Ahrends. Targeted Phosphoinositides Analysis Using High-Performance Ion Chromatography-Coupled Selected Reaction Monitoring Mass Spectrometry. J Proteome Res 20, 3114-3123 (2021); doi: 10.1021/acs.jproteome.1c00017wissenschaftlicher Artikel (open access): Peng B, Geue S, Coman C, Münzer P, Kopczynski D, Has C, Hoffmann N, Manke MC, Lang F, Sickmann A, Gawaz M, Borst O, Ahrends R. Identification of key lipids critical for platelet activation by comprehensive analysis of the platelet lipidome. Blood. 132(5), e1-e12 (2018).doi: 10.1182/blood-2017-12-822890.Kalibrierung – Wikipedia ArtikelSäulenchromatographie – Wikipedia ArtikelAufgabenbereich des DIfE
wissenschaftlicher Artikel (open access): Sofiya Gancheva, Meriem Ouni, Tomas Jelenik, Chrysi Koliaki, Julia Szendroedi, Frederico G. S. Toledo, Daniel F. Markgraf, Dominik H. Pesta, Lucia Mastrototaro, Elisabetta De Filippo, Christian Herder, Markus Jähnert, Jürgen Weiss, Klaus Strassburger, Matthias Schlensak, Annette Schürmann & Michael Roden. Dynamic changes of muscle insulin sensitivity after metabolic surgery. Nat Commun 10, 4179 (2019). doi: 10.1038/s41467-019-12081-0wissenschaftlicher Artikel (open access): Pascal Gottmann, Meriem Ouni, Sophie Saussenthaler, Julian Roos , Laura Stirm, Markus Jähnert, Anne Kamitz, Nicole Hallahan, Wenke Jonas, Andreas Fritsche, Hans-Ulrich Häring, Harald Staiger, Matthias Blüher, Pamela Fischer-Posovszky, Heike Vogel, Annette Schürmann. A computational biology approach of a genome-wide screen connected miRNAs to obesity and type 2 diabetes. Mol Metab.; 11:145-159 (2018) doi: 10.1016/j.molmet.2018.03.005.Biomedizin – Wikipedia ArtikelPräklinische Studie – Wikipedia ArtikelTiermodell – WiktionaryPräzision der Messung
Kausalität – Wikipedia ArtikelAufgabengebiet des FMP
wissenschaftlicher Artikel (open access): York Posor, Wonyul Jang, Volker Haucke. Phosphoinositides as membrane organizers. Nat Rev Mol Cell Biol. 23(12):797-816 (2022) doi: 10.1038/s41580-022-00490-xwissenschaftlicher Artikel (open access): Tamas Balla. Phosphoinositides: tiny lipids with giant impact on cell regulation. Physiol Rev.; 93(3):1019-137 (2013) doi: 10.1152/physrev.00028.2012
Exkurs Lysosom
Lysosom – Wikipedia ArtikelBetrachtung der Mechanismen
Mechanismen – WiktionaryBiochemie – Wikipedia ArtikelFluoreszenz – Wikipedia ArtikelLaufzeit des Antrages
Der Antrag läuft insgesamt 3 Jahre.
Wie kam der Antrag zustande
Prof. Dr. Annette Schürmann – DIfEDr. Heike Vogel – DIfEJun.-Prof. Dr. Sven Heiles – ISASExkurs MS
Massenspektrometrie – Wikipedia ArtikelFan Liu – FMP TechnologieplattformFan Liu (Structural Interactomics) – FMP ForschungsgruppePhosphoinositole bei Adipositas
Adipositas – Wikipedia ArtikelZivilisationskrankheit – Wikipedia ArtikelGrundlagenforschung – Wikipedia ArtikelStart und Ausgestaltung des Antrages
Postdoc – Wikipedia Artikel
Hauptziele des Antrages
Etablierung der PIP Analytik.Verifizierung der Methoden auf Zell- und Organismus-Ebene.Metabolische Veränderung der PIPs.Behandlung von Adipositas und Diabetes II
Adressierung weiterer PIP Kinasen in der PharmakologieErschließung der PIP Phosphatasen als neue pharmakologische ZieleBeschreibung unterschiedlicher therapeutischer Mechanismen unter Berücksichtigung der Nährstoffzufuhr ( Beispiel: Tumorwachstum bei ketogener Ernährung)Identifizierung neuer pharmakologischer Ziele in Abhängigkeit der Nährstoffzufuhr.Ketogene Diät – Wikipedia ArtikelAuswirkungen der Forschung auf das gesunde Altern
Leibniz Institut für Alternsforschung, Fritz-Lipmann-Institut (FLI) – HomepageWSR073 Alternsforschung: Diätinterventionen für das gesunde Altern – Interview mit Prof. Dr. K. Lenhard Rudolph -link zur EpisodeAltern – Wikipedia ArtikelMikrobiom – Wikipedia ArtikelKomplexität in der pharmakologischen Forschung
Komplexität – Wikipedia ArtikelProteom – Wikipedia ArtikelHypothalamus – Wikipedia ArtikelWir bedanken uns ganz herzlich bei Prof. Dr. Volker Haucke für die Zeit und seine Erläuterungen zu dem Antrag.
Wir freuen uns immer über Feedback: per Mail unter [email protected], in den Kommentaren unter den einzelnen Episoden, über Twitter @wirkstoffradio, bei Mastodon unter @[email protected] oder auch als Bewertung bei iTunes/Apple-Podcasts oder panoptikum.social.
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Bernd Rupp
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