In Berlin gibt es einen Ort, an dem täglich junge Forschende, erfahrene Wissenschaftler:innen und internationale Teams zusammenkommen. Am Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) arbeiten Expert:innen mit Molekülen, suchen nach neuen Ansätzen zur Behandlung von Krankheiten und testen täglich Ideen, die gestern noch unrealistisch erschienen. Das Institut beherbergt dutzende Labore, von Zellbiologie bis chemischer Synthese. In diesem Artikel erfahren Sie, wie das FMP organisiert ist, welche Labore dort tätig sind, woran die Teams forschen und warum das Institut als eines der führenden Zentren der modernen Biomedizin in Deutschland gilt. Mehr dazu auf iberlin.
Struktur des Instituts
Am FMP gibt es drei große Sektionen, jede mit eigenen Forschungsgruppen und Leiter:innen. Die Teams arbeiten größtenteils selbstständig, kooperieren jedoch häufig in interdisziplinären Projekten.
Die Sektion Molekulare Physiologie und Zellbiologie beschäftigt sich mit Zelllinien und Proteinkomplexen. Hier werden Reaktionen von Zellen auf Signale und Stress, die Funktion von Rezeptoren und Ionenkanälen sowie Mechanismen von Erkrankungen des Nervensystems untersucht.
Die Sektion Strukturelle Biologie erforscht Form und Bewegung von Proteinen und Komplexen. Sie nutzt Kryo-Elektronenmikroskopie, NMR und andere Methoden, um dreidimensionale Modelle zu erstellen und therapeutische Zielstrukturen zu identifizieren.
In der Sektion Chemische Biologie werden neue Moleküle synthetisiert und bekannte modifiziert. Die Verbindungen werden auf Proteine und zelluläre Signalwege getestet, von denen einige als Grundlage potenzieller Medikamente dienen.
Alle Sektionen arbeiten eng zusammen: Krankheitsmechanismen werden erklärt, verletzliche Bereiche zellulärer Prozesse untersucht und Moleküle getestet, die diese Prozesse beeinflussen können. Gemeinsame Plattformen und Werkzeuge ermöglichen einen schnellen Austausch von Proben und Daten. Chemiker:innen, Biolog:innen und Biophysiker:innen führen langfristige gemeinsame Projekte durch, die die moderne Biomedizin prägen.
Labore am FMP
Das FMP verfügt über ein großes Netzwerk von Laboren, jedes mit eigener technischer Ausstattung und einem spezialisierten Team. In den Labors für Molekularbiologie werden DNA, RNA und Proteine bearbeitet. Hier erfolgt Klonierung, Proteinreinigung, Erstellung stabiler Zelllinien und Untersuchung von Signalwegen. Die Labore sind ausgestattet mit Inkubatoren, PCR-Stationen, Zentrifugen und sterilen Arbeitsplätzen.
In den Labors für chemische Synthese entwickeln Chemiker:innen neue Verbindungen. Es gibt Abzüge, Apparate zur Feinreinigung, Reaktionsstationen und Werkzeuge zur Bestimmung von Reinheit und Struktur. Teile des Prozesses sind automatisiert, sodass die Arbeit mit großen Verbindungsmengen schneller erfolgt.
Die biophysikalischen Labore analysieren Wechselwirkungen zwischen Proteinen und Molekülen. Fluoreszenzmethoden, Kalorimetrie und andere Techniken messen Energie- oder Strukturveränderungen während Reaktionen. In angrenzenden Räumen stehen Massenspektrometer zur genauen Bestimmung von Masse und Zusammensetzung der Proben.
Die Zelllabore sind für die Arbeit mit lebenden Kulturen eingerichtet. Forschende züchten Neuronen, Epithelzellen, Stammzellen und projektspezifische Modelle. Teams testen die Wirkung von Molekülen, beobachten Veränderungen in Zellen und dokumentieren diese mit hochauflösenden Mikroskopen.
Ein separater Teil der Infrastruktur ist das NMR-Labor mit Hochfeldmagneten, die kontinuierlich betrieben werden. Hier werden Strukturen von Proteinen und kleinen Molekülen in Lösung bestimmt. Daneben gibt es einen massenspektrometrischen Bereich, der Proben schnell auf Reinheit, Masse und Fragmentierung analysiert.
Außerdem verfügt das Institut über ein Zentrum für Kryo-Elektronenmikroskopie der neuesten Generation. Damit entstehen hochauflösende dreidimensionale Modelle von Proteinkomplexen, die Details sichtbar machen, die mit anderen Methoden schwer zu erfassen sind.
Forschungsgruppen und bedeutende Entdeckungen
Am FMP arbeiten dutzende Gruppen, jede mit eigenen Projekten. Zu den wichtigsten Ergebnissen zählen Arbeiten zur Entschlüsselung komplexer Membranproteinstrukturen. Da diese Proteine schwer zu kristallisieren sind, wurde Kryo-EM zum Hauptwerkzeug für dreidimensionale Modelle. Zudem erhielten Forschende am FMP entscheidende Daten zur Regulierung von Proteininteraktionen, die neue Ansätze für Targeted Therapy ermöglichten.
In gemeinsamen Projekten entstanden Verbindungen, die stabile Aktivität in zellulären Krankheitsmodellen zeigten. Ein Teil davon wird in internationalen Kooperationen weiter untersucht. Diese Arbeiten legten die Grundlage für neue Richtungen in der molekularen Pharmakologie, insbesondere in der Modifikation von Proteinkomplexen und Regulation von Signalwegen.
Internationale Programme, Kooperationen und Fördermittel
Das FMP arbeitet mit zahlreichen europäischen und nordamerikanischen Universitäten sowie deutschen und internationalen Biotech-Unternehmen zusammen. Forschende beteiligen sich an Projekten mit Teams aus Cambridge, Paris, Kopenhagen, Heidelberg und Basel. In diesen Partnerschaften werden Daten, Technologien und Ergebnisse ausgetauscht. Einzelne Gruppen sind in europäische Horizon Europe-Konsortien eingebunden, die Programme in Strukturbiologie, Targeted Therapy und Chemischer Biologie durchführen. Das FMP stellt dafür Infrastruktur für große Datensätze und komplexe molekulare Systeme bereit. Zudem erhält das Institut regelmäßig Fördermittel von DFG, ERC und dem Bundesministerium für Bildung und Forschung, die langfristige Forschung, neue Labore und internationale Kooperationen ermöglichen.
Karrieremöglichkeiten, Praktika und Arbeitsbedingungen
Am FMP gibt es Programme für Studierende, Master, Doktorand:innen und Postdocs. Studierende absolvieren kurze Praktika in Gruppen, in denen molekulare Biologie, Biophysik oder chemische Synthese vermittelt werden. Doktorand:innen arbeiten meist an eigenen Projekten in Strukturbiologie, Chemischer Biologie, Zellphysiologie oder Pharmakologie. Postdocs beteiligen sich an internationalen Projekten und veröffentlichen Ergebnisse in führenden Fachzeitschriften. Das Institut beschäftigt zudem technische Spezialist:innen, Laborant:innen, Ingenieur:innen und Forschende, die für Geräte, Experimente und Datenverarbeitung zuständig sind.
Bewerbungen erfolgen über das offizielle Portal, inklusive Lebenslauf, Empfehlungsschreiben und kurzer Beschreibung der Erfahrung. Die meisten Positionen setzen solide Grundkenntnisse in Molekularbiologie, Chemie, Biochemie oder Physik voraus. Die Vergütung richtet sich nach dem TVöD-System, das in deutschen Forschungseinrichtungen gilt. Wissenschaftler:innen kommen aus vielen Ländern, da das FMP moderne Labore, stabile Finanzierung und Zugang zu einzigartigen Technologien – von Kryo-EM bis Hochfeld-NMR – bietet.
Quellen:
- https://leibniz-fmp.de/institute/about-fmp
- https://www.fv-berlin.de/en/institutes/fmp
- https://www.leibniz-gemeinschaft.de/fileadmin/documents/146-148/FMP_-_Senatsstellungnahme_16-11-2021_mit_Anlagen.pdf
- https://www.leibniz-gemeinschaft.de/fileadmin/documents/146-148/FMP_-_Senatsstellungnahme_16-11-2021_mit_Anlagen.pdf