Inhalt

In diesem Projekt untersuchen wir die Protein-induzierte Aggregation von synaptischen Vesikeln, dem sogenannten synaptic vesicle cluster (SVC).  SVCs bilden sich durch Flüssig-Flüssig-Phasentrennung in der Synapse und dienen der Lagerung von Neurotransmitter-gefüllten Vesikeln sowie der Regulation von Exo- und Endozytose.

Wir nutzen kontrollierte in-vitro-Modelle aus Vesikeln und Proteinen, um die biophysikalischen Prinzipien der SVC-Bildung und -Dynamik zu entschlüsseln. Dabei interessiert uns insbesondere die Rolle der Proteine  Synapsin und alpha-Synuclein.

Wir führen Untersuchungen mit kohärenter Röntgendiffraktion – und Bildgebung durch, und nutzen dazu hochbrillante Strahlung von Freie-Elektronen-Lasern (XFEL) und Synchrotronquellen. Mit Röntgenphoton-Korrelationsspektroskopie können wir z.B. Bewegung und Transport von Vesikeln innerhalb der Cluster unter physiologischen Bedingungen untersuchen. Mit ultrakurzen und stark fokussierten XFEL Röntgenpulsen können wir die Struktur einzelner Vesikel aufklären.

Uns interessiert über die physiologische Rolle hinaus auch die Frage, welche Rolle SVC-Kondensate auch für die Entstehung pathologischer Fibrillen spielen, die bei neurodegenerativen Erkrankungen auftreten.