Schur Group

Virus-, Zell- und Gewebe-Architektur

Zahlreiche biologische Eigenschaften werden durch architektonische und strukturelle Prinzipien bestimmt, die von der übergeordneten, dreidimensionalen Organisation von Biomolekülen abhängen. Dies zeigt sich beispielsweise im Zytoskelett, in der extrazellulären Matrix, in der Genomarchitektur und im Aufbau von Viren.

Wie diese Organisation etabliert, aufrechterhalten und dynamisch angepasst wird, ist bislang nur unvollständig verstanden – hauptsächlich aufgrund der begrenzten Möglichkeiten, Biomoleküle innerhalb ihrer nativen Interaktionsnetzwerke mit ausreichender räumlicher Auflösung zu untersuchen.

Die Entwicklung und Integration fortgeschrittener struktureller und zellbiologischer Methoden ist daher entscheidend, um zu verstehen, wie molekulare Organisation komplexe biologische Funktionen hervorbringt. Das Schur-Labor entwickelt solche integrativen Ansätze unter Verwendung der Kryo-Elektronenmikroskopie (cryo-EM), der Kryo-Elektronentomographie (cryo-ET) und fortgeschrittener Bildverarbeitungsverfahren, um zu entschlüsseln, wie molekulare Assemblierungen die Architektur von Viren, Zellen und Geweben formen.

Unsere Forschung konzentriert sich auf intra- und extrazelluläre filamentöse Strukturen – darunter das Aktin-Zytoskelett und die extrazelluläre Matrix –, die für Zellmigration, Gewebeorganisation und -erhalt von zentraler Bedeutung sind. Zudem untersuchen wir, wie Protein-Protein-Interaktionen den Virusaufbau und Infektionswege bestimmen, die häufig durch charakteristische geometrische und strukturelle Prinzipien geprägt sind. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf pleomorphen Viren wie Retroviren und Pockenviren.

In jüngerer Zeit haben wir im Rahmen des EvoChromo-Projekts begonnen, die evolutionäre Entstehung der Genomarchitektur zu erforschen.