Strukturelle Voraussetzungen für Leben

Alle Lebensvorgänge sind an einen gerichteten Fluß von Energie, Materie und Information gekoppelt. Tausende verschiedener Moleküle arbeiten zusammen, um diese Leistungen zu erbringen, viele davon bestehen ihrerseits aus Tausenden von Atomen. Um Einblick in die ungeheuer komplexen Molekülprozesse zu erhalten, die den Lebensäußerungen zugrunde liegen,  arbeiten Zoologen, Botaniker, Mikrobiologen, Biochemiker, Biophysiker und Mediziner sehr eng zusammen.

Welche Vorgänge zum Beispiel ein Signal aus der Umwelt in einer Zelle hervorruft, damit es zu einer passenden Zellantwort kommen kann, das ist nur eine der vielen Fragen, die untersucht werden - mit dem Ziel, solche Prozesse der Signalverarbeitung aus dem Zusammenspiel der beteiligten Moleküle auf atomarer Ebene zu verstehen. Da eine fehlerhafte Signalverarbeitung zahlreichen Krankheiten zugrunde liegt, kann das erarbeitete Wissen dazu dienen, Therapiemöglichkeiten aufzuzeigen.

Der interdisziplinäre Schwerpunkt ist an der Ruhr-Universität seit mehr als 15 Jahren systematisch auf- und ausgebaut worden. Die bestehende Zusammenarbeit der beteiligten Arbeitsgruppen fand ihren ersten Ausdruck in dem 1990 eingerichteten DFG-Graduiertenkolleg "Biogenese und Mechanismen komplexer Zellfunktionen" und seine Fortsetzung mit dem DFG-Sonderforschungsbereich 480 "Molekulare Biologie von Botanischen Systemen", der seine Arbeit 1998 aufnahm. Die Strukturforschung an Eiweißmolekülen wurde 2002 mit dem Proteincenter und dem Medizinischen Proteomcenter erheblich gestärkt. Im Jahre 2005 kam ein weiterer DFG-Sonderforschungsbereich "GPT- und ATP-abhängige Membranprozesse" (SFB 642) hinzu. Neben den Fakultäten für Biologie, Chemie und Medizin ist das Max-Planck-Institut für Molekulare Physiologie, Dortmund, an dem Forschungsverbund beteiligt, der sowohl mit dem RUB-Forschungsschwerpunkt Systemchemie als auch insbesondere mit den Neurowissenschaften zusammenarbeitet.

Die Arbeitsfelder reichen von der Ermittlung der atomaren Struktur von einzelnen Proteinen und der kinetischen Analyse von Vorgängen innerhalb und zwischen Proteinen im Picosekundenbereich bis zur Aufklärung von vielstufigen Signalwegen - z.B. beim Riechvorgang - und der funktionellen Analyse zahlreicher sensorischer und Entwicklungsvorgänge in gesunden und kranken Organismen - Mikroorganismen, Pflanzen, Tieren und dem Menschen.