ERC Förderung für „DaVinci Switches“

Für die aktuelle Förderrunde hat der Europäische Forschungsrat Professor Dominik Niopek (Fachbereich Biologie) und sein Projekt „DaVinci Switches“ ausgewählt, das mit rund 1,6 Millionen Euro gefördert wird.

Die ERC Starting Grants werden vom Europäischen Forschungsrat an Forscherinnen und Forscher aller Fachrichtungen bis zu sieben Jahre nach ihrer Promotion vergeben. Auf diese Weise fördert die Europäische Union herausragende Forschung und gleichzeitig den wissenschaftlichen Nachwuchs: Der Starting Grant richtet sich an Forscherinnen und Forscher, die bereits früh wissenschaftliche Exzellenz bewiesen haben und nun am Anfang ihrer Karriere stehen und eine unabhängige Forschung aufbauen oder eine eigene Forschungsgruppe gründen möchten.

Das „DaVinci Switches“-Projekt

In seinem Projekt „DaVinci Switches“ (Designing Allosteric Protein Switches by In Vivo Directed Evolution and Computational Inference) arbeitet Professor Dominik Niopek an neuen Methoden, um schaltbare Proteine gezielt, zeit- und kostensparend herzustellen.

Proteine sind molekulare Maschinen, die in Zellen eine Vielzahl von Aufgaben erfüllen. Sie sind zum Beispiel von zentraler Bedeutung für die Bewegung von Zellen, ihr Wachstum oder für die Energiegewinnung. Mit schaltbaren Proteinen, die über äußere Reize wie Licht oder Medikamente steuerbar sind, lassen sich daher ausgewählte Funktionen in lebenden Zellen und Organismen von außen beeinflussen und so das Zellverhalten steuern. Diese Strategie birgt ein enormes Potenzial für Anwendungen in der Grundlagenforschung, Biotechnologie und Medizin. Bislang war es jedoch oft schwierig und zeitaufwändig, schaltbare Varianten eines bestimmten Proteins zu entwickeln. Die Entwicklung von schaltbaren Proteinen erfolgt häufig durch Versuch und Irrtum, d. h. durch langwieriges Experimentieren mit verschiedenen Konfigurationen von Proteinschaltern, und die daraus resultierenden Proteinschalter funktionieren nicht immer wie gewünscht.

Die Vision des ERC-Projekts „DaVinci Switches“ ist es, aussagekräftige Computermodelle und ergänzende Labormethoden für das Design von schaltbaren Proteinen zu entwickeln, die über externe Stimuli steuerbar sind. Dazu wird Niopeks Team Methoden zur gerichteten Proteinevolution im Labor mit Hochdurchsatz-Screening-Ansätzen und künstlicher Intelligenz kombinieren. Die daraus resultierenden Proteinschalter sollen dann unter anderem dazu dienen, geschädigtes Gewebe durch vorübergehende Aktivierung der Zellteilung und direkte Zellidentität zu ersetzen und so neue Wege in der regenerativen Medizin zu eröffnen. Niopeks Team wird dabei von Mitarbeitern der TU Darmstadt sowie der Universität Heidelberg und der EPFL Lausanne unterstützt.