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Molekulare Zellbiophysik
Die Cosentino-Gruppe hat sich zum Ziel gesetzt, die molekularen Mechanismen der Bildung von Membranporen durch porenbildende Proteine (PFPs) zu verstehen, eine große Klasse von Proteinen mit entscheidenden Funktionen bei Infektionen, Immunität, Krebs und Neurodegeneration. Insbesondere konzentrieren wir uns auf PFPs, die an Apoptose und Pyroptose beteiligt sind, zwei therapeutisch relevanten regulierten Zelltodprozessen. Um den räumlich-zeitlichen Aufbau von Membranporen zu untersuchen, wenden wir verschiedene biophysikalische Ansätze an, darunter die quantitative Einzelmolekül-Bildgebung.
Forschungsthemen
- Räumlich-zeitlicher Aufbau von Gasdermin-Poren in der Pyroptose
- Modulation der Gasdermin-Porenbildung durch die Membranumgebung
- Überschneidungen zwischen Apoptose und Pyroptose
- Modulation des Ergebnisses des Zelltods
Modellsysteme
- Rekonstitution von Proteinen in künstlichen Membransystemen (z. B. Liposomen, unterstützte Lipiddoppelschichten, Nanodiscs)
- Säugetierzellen, die endogen oder vorübergehend PFPs exprimieren
- Isolierte Organellen und unterstützte Plasmamembranen
Methoden
- Expression und Reinigung von fluoreszenzmarkierten PFPs
- Aktivitäts- und Permeabilitätstests für PFPs und Cofaktoren
- Chemische oder optogenetische Aktivierung des regulierten Zelltods
- Einzelmolekül-Fluoreszenzbildgebung und Mikroskopie mit hoher Auflösung
- Stöchiometrische Analyse von Proteinkomplexen
- Rasterkraftmikroskopie und Spektroskopie
Ausgewählte Publikationen
Cosentino K, Hertlein V, Jenner A, Dellmann T, Gojkovic M, Peña-Blanco A, Dadsena S, Wajngarten N, Danial JSH, Thevathasan JV, Mund M, Ries J, & Garcia-Saez AJ (2022) The interplay between BAX and BAK tunes apoptotic pore growth to control mitochondrial-DNA-mediated inflammation. Molecular Cell, in press. doi: 10.1016/j.molcel.2022.01.008 pdf
Danial JSH, Quintana Y, Ros U, Shalaby R, Margheritis EG, Chumpen Ramirez S, Ungermann C, Garcia-Saez AJ, & Cosentino K (2022) Systematic assessment of the accuracy of subunit counting in biomolecular complexes using automated single-molecule brightness analysis. The Journal of Physical Chemistry Letters 13(3):822-829 doi: 10.1021/acs.jpclett.1c03835 pdf
Jenner A, Shalaby R, & Cosentino K (2020) Quantitative single-molecule imaging of protein assembly in membranes. Advances in Biomembranes and Lipid Self-Assembly, eds Iglič A, Rappolt M, & García-SÁez AJ (Academic Press), Vol 31, pp 81-128. doi: 10.1016/bs.abl.2020.02.004. pdf
