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Rudolf-Virchow-Zentrum für Experimentelle Biomedizin

Über die AG Maric

Forschung

Proteine sind essentielle Bestandteile aller bekannten Organismen und an praktisch jedem Prozess des Lebens beteiligt. Eine der großen Herausforderungen für die Biowissenschaften im „post-genomischen“ Zeitalter ist es, therapeutisch oder funktionell relevante Proteine zu identifizieren und zu charakterisieren,sowie dieses Wissen auch therapeutisch umzusetzen. Innovationen im Bereich der Automatisierungs- und Miniaturisierungstechnologien ermöglichten kürzlich die Entwicklung von Femto-Molaren-Peptid- und -Protein-Mikroarrays - Eine aufstrebende Schlüsseltechnologie, um auf molekularer Ebene Einblicke in Proteine und ihre Wechselwirkungen zu erhalten.

Microarray-basierte Entwicklung von Protein-Superbindern

Wir produzieren und verwenden solche Microarrays, indem wir die Prinzipien der synthetischen Chemie, Prozesse lebender Organismen und moderne Automatisierungstechnologien kombinieren. Unser Ziel ist es damit neue therapeutische Prinzipien aufzudecken und die Entwicklung neuartiger Biopharmazeutika anzuregen. Zu diesem Zweck verwandeln wir Peptide, Peptid-abgeleitete Verbindungen sowie Nanobody-Varianten in kompakte und hochaffin bindende Moleküle mit optimierten Selektivitätsprofilen - hier "Protein Superbinder" genannt. Aufgrund ihrer vergleichbar geringen Größe und überlegenen Bindungseigenschaften sind solche Moleküle auch als Proteinmarkierungen für hochaufgelöste Mikroskopie geeignet. Mit diesen möchten wir unter anderem helfen das volle Potenzial neuester High-End-Mikroskopie Technologien auszuschöpfen: Eine praktisch molekulare Strukturauflösung sowie quantitative Informationen über die Verteilung der Zielproteine im zellulären Kontext.

Wir sind eine gemeinsame Initiative der Abteilung für Biotechnologie und Biophysik des Biozentrums und des Rudolf-Virchow-Zentrums für Experimentelle Biomedizin. Unsere Arbeitsgruppe wird durch das Programm "Exzellente Ideen" der Universität Würzburg gefördert. Zudem engagieren wir uns in der Exzellenzinitiative:"Aufklärung des Rezeptors: Von der Biophysik zur klinischen Anwendung".

Kurzpräsentation (pdf)

Aktuelles
9 August 2018

David Baumstark and Rico Petermann decided to support us to further develop and apply our peptide microarray technology platform!


7 August 2018

Congratulations to Rochelle and Steven for their great work on the collybistin protein that was just accepted in Nature Communications! We identified an exclusive binding of collybistin to the GABAAR-α2-subunit. - Notably, the first report of a high-affinity protein interaction for both proteins. Based on these results Rochelle created knock-in mice and demonstrated that this interaction is critical for the correct targeting and stabilisation of distinct α2-containing GABAAR clusters. She found that interfering with this protein interaction resulted in spontaneous seizures during development, accompanied by early mortality. Surviving mice have increased anxiety-like behavior and EEG abnormalities that are responsive to α2-selective benzodiazepines, revealing a novel therapeutic potential for these compounds. Publication


30 June 2018

Daniel Otzen just published his recent insight into the mechanism of functional Amyloid Formation. Using our microarray-based approach we identified specific motifs that are implicated in amyloid formation. These could lay the foundation for development of peptide-based amyloid inhibitors. Publication


19 June 2018

Vladimir Khayenko (MSc Pharmacy) started today. He will analyse protein interactions in microchip format and turn the identified binding hot-spots into fluorescent probes for high-end microscopy applications.


2 May 2018

We welcome biomedicine student Elisa Speth and senior scientist Dr. Shuang-Yan Wang. Dr. Shuang-Yan Wang joined us from Prof. John Robinsons group in Zürich where he developed highly specific cyclic peptidomimetics antibiotics in close cooperation with Polyphor.

 


18 May 2018

Our research is now supported by the Fonds der Chemischen Industrie (FCI). It is intended as start-up aid for high-performance junior research groups. The funding will be used within the next three years to specifically support the development of our independent research area. The award is given based on outstanding academic achievement and scientific qualification.


15 January 2018

Dr. Shuang-Yan Wang will join our lab as a senior researcher in March 2018. He will map receptor interactions in microchip format and then use the identified binding hot-spots as a starting point for the development of novel nanobodies and antibody mimetics.

Publikationen

Hines, R., Maric, H.M., Hines, D., Modgil, A., Panzanelli, P., Nakamura, Y., Nathanson, A., Cross, A., Deeb, T., Brandon, N., Davies, P., Fritschy, J.M., Schindelin, H., Moss, S. (2018) Developmental seizures and mortality result from reducing GABAA Receptor α2 subunit interaction with collybistin. Nature Communications, 9, 3130 (2018) doi: 10.1038/s41467-018-05481-1


Bleem, A., Christiansen, G., Madsen, D.J., Maric, H.M., Strømgaard, K., Bryers, J.D., Daggett, V., Meyer, R.L., Otzen, D.E., (2018) Protein Engineering Reveals Mechanisms of Functional Amyloid Formation in Pseudomonas aeruginosa Biofilms, Journal of Molecular Biology (2018) doi.org/10.1016/j.jmb.2018.06.043


Büchel G., Carstensen A., Mak K.Y., Roeschert I., Leen E., Sumara O., Hofstetter J., Herold S., Kalb J., Baluapuri A., Poon W, Kwok C, Chesler L, Maric H.M., Rickman D.S., Wolf E., Bayliss R., Walz S., Eilers M. Association with Aurora-A Controls N-MYC-Dependent Promoter Escape and Pause Release of RNA Polymerase II during the Cell Cycle. Cell Reports, Volume 21 , Issue 12 , 3483 – 3497 (2018) doi  10.1016/j.celrep.2017.11.090


Maric, H. M.*, Hausrat, T. J., Neubert, F., Dalby, N.O., Doose S., Sauer M., Kneussel M., Strømgaard K. (2017), Gephyrin-Binding Peptides Visualize Post-Synaptic Sites and Modulate Neurotransmission, Nature Chemical Biology, 13, 153–160 (2017) doi: 10.1038/nchembio.2246

(*First authorship and shared corresponding authorship)


Cheng J., Sahani S., Hausrat T. J., Yang J. W., Ji H., Schmarowski N., Endle H., Liu X., Li Y., Bottche R., Radyushkin K., Maric H. M., Hoerder-Suabedissen A., Molnar Z., Prouvot P. H., Trimbuch T., Ninnemann O., Huai J., Fan W., Visentin B., Sabbadini R., Strømgaard K., Stroh A., Luhmann H. J., Kneussel M., Nitsch R. Vogt J.  (2016). Precise Somatotopic Thalamocortical Axon Guidance Depends on LPA-Mediated PRG-2/Radixin Signaling. Neuron 92(1): 126-142. doi: 10.1016/j.neuron.2016.08.035


Maric H. M., Kasaragod V. B., Haugaard-Kedström L., Hausrat T. J., Kneussel, M., Schindelin, H. and Strømgaard, K. (2015), Design and Synthesis of High-Affinity Dimeric Inhibitors Targeting the Interactions between Gephyrin and Inhibitory Neurotransmitter Receptors. Angewandte Chemie International Edition 2015, 54, p. 490–494. doi: 10.1002/anie.201409043

Selected as Hot Paper – Outstanding importance in a rapidly evolving field of high current interest


Maric, H. M.*, Kasaragod, V. B.*, Schindelin, H. (2014), Molecular basis of the alternative recruitment of GABAA versus glycine receptors through gephyrin. Nature Communications 2014, 5(5767). doi: 10.1038/ncomms6767

(*shared first authorship)


Maric, H. M., Kasaragod, V. B., Schindelin, H. (2014), Modulation of the Gephyrin-Glycine Receptor Affinity by Multivalency. ACS Chemical Biology 2014, 9(11), p. 2554–2562. doi: 10.1021/cb500303a


Maric, H. M., Mukherjee J., Tretter, V., Moss, S. J., & Schindelin, H. (2011), Gephyrin-mediated γ-Aminobutyric Acid Type A and Glycine Receptor Clustering Relies on a Common Binding Site.The Journal of Biological Chemistry 2011, 286(49), p. 42105-42114. doi:10.1074/jbc.M111.303412


Mukherjee J., Kretschmannova K.*, Gouzer G.*, Maric H. M.*, Ramsden S., Tretter V., Harvey K., Davies P.A., Triller A., Schindelin H., Moss S.J. (2011), The residence time of GABAARs at inhibitory synapses is determined by direct binding of the receptor α1 subunit to gephyrin. The Journal of Neuroscience 2011, 31(41), p. 14677-87. doi:  10.1523/JNEUROSCI.2001-11.2011

(*shared second authorship.)


Tretter V., Kerschner B., Milenkovic I., Ramsden S. L., Ramerstorfer J., Saiepour L., Maric H.M., Moss S. J., Schindelin H., Harvey R. J., Sieghart W., Harvey K. (2011), Molecular basis of the GABAA α3 subunit interaction with the clustering protein gephyrin. The Journal of Biological Chemistry 2011, 286(43): p. 37702-11. doi: 10.1074/jbc.M111.291336.


Tretter V., Mukherjee J., Maric H. M., Schindelin H., Sieghart W., Moss S. J. (2012), Gephyrin, the enigmatic organizer at GABAergic synapses. Frontiers in Cellular Neuroscience 2012. 6: p. 23. doi: 10.3389/fncel.2012.00023.

Team

SonjaKachler

Technische/r Assistent/in
Rudolf-Virchow-Zentrum für Experimentelle Biomedizin
Universität Würzburg
Josef-Schneider-Str. 2
97080Würzburg
Deutschland
Gebäude:Haus D15
Raum:01.011

VladimirKhayenko

Doktorand/in
Rudolf-Virchow-Zentrum für Experimentelle Biomedizin
Universität Würzburg
Josef-Schneider-Str. 2
97080Würzburg
Deutschland
Gebäude:Haus D15
Raum:01.012

Dr.HansMaric

Gruppenleiter
Rudolf-Virchow-Zentrum für Experimentelle Biomedizin
Universität Würzburg
Josef-Schneider-Str.2
97080Würzburg
Deutschland
Gebäude:Haus D15
Raum:001.010

Dr.Shuang-YanWang

Postdoc
Rudolf-Virchow-Zentrum für Experimentelle Biomedizin
Universität Würzburg
Josef-Schneider-Str.2
97080Würzburg
Deutschland
Gebäude:Haus D15
Raum:01.012
Curriculum Vitae

Current position

Junior Group Leader at the Rudolf Virchow Center of the University of Würzburg (since January 2018)

Research Experience

04/2015-07/2017   Assistant Professor, Center for Biopharmaceuticals, University of Copenhagen, Denmark
07/2013-03/2015 Postdoctoral Fellow, Lundbeck Trust, Copenhagen, Denmark  
12/2012-06/2013Postdoctoral Fellow, Career Development Fellowship, GSLS Würzburg  

Education

2008 - 2012   Ph.D. Student, Rudolf Virchow Center, Würzburg, Germany
2002 - 2008MSc (Diplom) in Chemistry, University of Würzburg, Germany                                      

Patents
Co-inventor of a novel biopharmaceutical substance PA 2015 70783 and PCT DK2016 050369 and co-author of 12 peer-reviewed publications with an accumulated impact of +95, so far yielding 329 citations.

Fellowships and Awards
Excellent Ideas Program(2018 - 2022)
Fonds der chemischen Industrie „Exzellente Ideen“ Programm (2018)
Hoerslev Fonden (2018)
Torben og Alice Frimodts Fond (2017)
Brødrene Hartmanns Fond (2016)
Lundbeck Fellowship (2013 - 2015)
GSLS Career Development Fellowship (2012 - 2013)

Other
Review Editor for Frontiers in Molecular NeuroscienceScientific advisory boards: Reviewer for the Vienna Science and Technology FundCommissioner for chemical safety in the Rudolf Virchow CenterWinner of the 24th Bavarian Team Kendo Championship 2018

 

 

 

Lehre

Position

Supervisor – Biomedicine
Member of the Chair for Biophysics and Biotechnology

Courses

SS 2018/2019
Biophysics and Molecular Biotechnology

 

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