Phosphatasen im Fokus [forsch gelesen 2025/02]

Das Institut für Zellbiologie hat eine neue Geschäftsführende Direktorin – und die Universität Bonn eine neue Exzellenzprofessorin: Prof. Dr. Maja Köhn setzt seit Oktober 2024 als Schlegel-Professorin neue Impulse an der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät. Die studierte Chemikerin, die zuvor an der Universität Freiburg geforscht und gelehrt hat, freut sich auf ihre neue Rolle: „Ich mag gerne neuen wissenschaftlichen Input, Stimulierung, eine neue Umgebung – da kann man Neues erschaffen, da hat man neuen Gestaltungsfreiraum.“ Ihr Hauptforschungsgebiet liegt auf der Erforschung von Phosphatasen. Phosphatasen sind Proteine, die eine entscheidende Rolle in Signalwegen innerhalb von Zellen spielen. „Phosphatasen modifizieren Proteine und können so Signalwege an- und abschalten“, erklärt Professorin Maja Köhn. Ist dieser Prozess gestört, kann es zu Fehlfunktionen und damit zu Krankheiten kommen, wie beispielsweise Darmkrebs oder Herzmuskelschwäche. Mit ihrer Arbeitsgruppe erforscht Köhn die molekulare Funktionsweise der Phosphatasen, um die Grundlagen zu schaffen für mögliche zukünftige Anwendungen in der Medikamententherapie. „Für Phosphatasen gibt es jedoch noch nicht viel bezüglich klinischer Forschung oder gar Therapie, weil oft die Grundlagen fehlen. Hier ist also noch viel Grundlagenforschung zu schaffen“, führt Maja Köhn aus. Köhn verbindet dafür biologische Fragestellungen mit chemischen Methoden. „Um die einzelnen Aufgaben und die Regulierung der Phosphatasen zu untersuchen, benötigen wir spezielle chemische Werkzeuge, die nicht immer bereits existieren. In solchen Fällen müssen wir sie selber erst herstellen“, erklärt die Wissenschaftlerin, die auch Mitglied im Transdisziplinären Forschungsbereich „Life and Health“ ist. Ihr Schwerpunkt liegt dabei auf bestimmten Phosphatasen, von denen eine zum Beispiel in Herzmuskelzellen wichtige Rollen spielt, so dass Fehlfunktionen zu Herzmuskelschwäche bzw. Herzversagen führen können. „Wir untersuchen eine spezielle Phosphatase in den Herzmuskelzellen. Wir versuchen zum einen zu verstehen, was für Aufgaben sie in der Zelle hat und wie diese untereinander reguliert werden. Dafür stellen wir auch speziell chemische Werkzeuge her, um das gezielt zu adressieren“, erzählt sie. „Diese Phosphatase ist in der gesamten Zelle aktiv. Daher müssen wir versuchen, sie moduliert zu steuern, so dass wir sie in bestimmten Teilen der Zelle ausoder anschalten können, damit wir sie genau in diesem Teil der Zelle untersuchen können, und dafür benötigen wir chemische Methoden. Diese Fragestellung bearbeiten wir auch bioinformatisch, um herauszufinden, auf was für andere Proteine diese Phosphatase eine Wirkung hat.“ Weitere Phosphatasen, deren Wirkungsweise und Regulation in verschiedenen zellulären Signalwegen von Maja Köhns Forschungsgruppe untersucht werden, tragen zur Krebsentstehung und der Immunantwort auf Krebszellen bei.