TU-Postdoc erhält Marie-Curie-Fellowship von der EU
- Top-Meldungen
- Forschung
- Menschen
Proteine gehören zu den wichtigsten Bausteinen lebender Organismen, denn sie übernehmen beispielsweise als Enzyme, Rezeptoren, Nanomotoren und Transporter wichtige Funktionen. Diese Biomakromoleküle haben die Entwicklung zahlreicher künstlicher molekularer Systeme und Materialien inspiriert, die ihre biologischen Strukturen und Verhaltensweisen nachahmen. „Die Nachbildung ihres dynamischen Verhaltens und ihrer intra-proteinen Kommunikationswege bleibt jedoch eine große Herausforderung“, sagt Dr. Aleksandr Mikherdov, Postdoc am Lehrstuhl für Bioanorganische Chemie von Prof. Guido Clever. „Wenn beispielsweise ein Effektormolekül an eine Tasche eines Proteins bindet, eine sogenannte allosterische Bindungsstelle, überträgt es das Signal durch seine Struktur und erzeugt strukturelle Veränderungen, die die Eigenschaften des Proteins verändern oder eine Reaktion auslösen können. In meinem Forschungsprojekt möchte ich diese Intra-Protein-Kommunikation in Koordinationskäfigen nachbilden.“
Entwickeln einer Intra-Käfig-Kommunikation
Koordinationskäfige, auf Englisch „Coordination Cages“ genannt, sind künstliche supramolekulare Systeme. Sie bestehen aus organischen Liganden, die sich mithilfe eines Metallions selbst zu einer käfigartigen Struktur zusammenfügen – eines der Spezialgebiete des Forschungsteams am Lehrstuhl für Bioanorganische Chemie. Die Koordinationskäfige können für die molekulare Erkennung, die Molekültrennung, den Transport, die Katalyse sowie die Stabilisierung reaktiver oder toxischer Substanzen verwendet werden. In seinem Projekt "CageComm: Engineering Directional Communication Pathways in Coordination Cages“ wird Mikherdov einen Mechanismus für die Kommunikation innerhalb einer solchen käfigartigen Struktur entwickeln: Ein Rezeptorkäfig erhält einen Reiz, beispielsweise durch Licht oder ein Reagenz, und leitet das Signal direkt an einen Reporterkäfig weiter. Die Übertragung löst dann beispielsweise aus, dass der Koordinationskäfig seine Struktur ändert, ein anderes Molekül bindet oder seine Eigenschaften wie das Spektrum, die Intensität oder die Polarisation des abgestrahlten oder absorbierten Lichts verändert.
Mit seiner Forschung will der Postdoc Koordinationskäfige weiterentwickeln und sie noch näher an die Komplexität und Multifunktionalität natürlicher Biomakromoleküle bringen. „Der Einsatz proteinähnlicher Kommunikationsmechanismen wird es uns ermöglichen, noch fortschrittlichere Systeme mit anspruchsvollen Funktionen herzustellen“, erklärt Mikherdov. „Zum Beispiel könnten wir Strukturänderungen fernsteuern oder eine Katalyse entwickeln, die auf Reize reagiert. Es würde auch eine Signalübertragung über Phasengrenzen oder eine nichtlineare Reaktionsfähigkeit ermöglichen.“ In Zukunft könnten diese Systeme sowohl in künstliche Materialien als auch in natürliche biologische Systeme integriert werden, was sie nicht nur in der supramolekularen Chemie, sondern auch in anderen Fachgebieten nützlich machen würde, beispielsweise in der Biochemie, der Forschung zu weicher Materie und zu Katalyse, der medizinischen Chemie und der Systemchemie.
Renommiertes Stipendium verliehen
Dr. Aleksandr Mikherdov hat 2019 an der Saint Petersburg State University promoviert und war ab 2021 als Postdoc an der Hokkaido University in Japan tätig. Seit Juli 2024 ist er an der TU Dortmund. Mit seinem Forschungsprojekt CageComm hat er erfolgreich eines der renommierten MSCA Postdoctoral Fellowships eingeworben. Im Juli 2025 soll das zweijährige Forschungsprojekt beginnen. Das Förderprogramm richtet sich an exzellente Nachwuchswissenschaftler*innen, die ihre Forschungstätigkeit in der EU oder einem Horizon Europe-Staat durchführen und neue Fähigkeiten erwerben sowie ihre Karriere weiterentwickeln möchten. Für die Ausschreibung 2024 hat die Europäische Exekutivagentur für Forschung 10.360 Bewerbungen erhalten, von denen 1.696 Postdocs für eine Förderung ausgewählt wurden. Insgesamt hat die EU 417 Millionen Euro für die Postdoctoral Fellowships 2024 bereitgestellt.
Ansprechperson für Rückfragen: