Forschung

Forschungsschwerpunkte: Strukturbiologie, Membranproteine, Molekulare Reaktionsmechanismen, Transportproteine, Glycobiologie

Kaspar Locher ist Molekularbiologe. Er untersucht die molekulare Struktur und den Mechanismus von Membranproteinen, die in Zellen Transportprozesse vorantreiben. Diese Vorgänge sind für die Zellphysiologie, aber auch für die Gesunderhaltung und das Verständnis der Entstehung von Krankheiten von großer Bedeutung. Lochers Grundlagenarbeit bildet insofern unter anderem eine wichtige Voraussetzung zur Entwicklung neuer Medikamente.

Bisher lag der Schwerpunkt seiner Forschungen auf zwei Proteinklassen, den ABC-Trans-portern und den Glycosyltransferasen (GTs). ABC-Transporter sind Transportproteine. Durch Lochers Forschung konnten bereits bedeutende Fortschritte beim Verständnis menschlicher ABC-Transporter für mehrere Arzneimittel erzielt werden, die eine Schlüsselrolle bei der Entgiftung von Zellen spielen. Weil mehrere ABC-Transporter beim Menschen mit der Entstehung bestimmter Krankheiten in Verbindung gebracht werden, ist ein molekulares Verständnis dieser Vorgänge essentiell, um zukünftige Diagnostika oder Therapeutika herzustellen. Eine weitere Proteinklasse, die Locher untersucht, sind die Glycosyltransferasen (GTs). Dabei handelt es sich um Enzyme, die einzelne Kohlenhydrate oder komplexe Glykane auf Proteine, Lipide oder andere Kohlenhydrate übertragen.

Insofern liegt Lochers Fokus auch auf dem aufstrebenden Forschungsgebiet der Glykobiologie. Die dabei zu betrachtenden Glykane gelten nach Proteinen und Nukleinsäuren in der Forschung inzwischen als „dritte Sprache des Lebens“. Sie zu entziffern, also zu klären, wie Glycosyltransferasen „Wörter“ und „Buchstaben“ der „dritten Sprache“ schreiben und bearbeiten, ist sowohl für die Grundlagenforschung als auch für die Entwicklung neuer diagnostischer und therapeutischer Ansätze von entscheidender Bedeutung.

Bei der Erforschung von Proteinen nutzt Locher modernste bildgebende Verfahren wie die Röntgenkristallographie und die Cryo-Elektronenmikroskopie. Mit ihrer Hilfe lassen sich hochaufgelöste 3D-Strukturen der Zielproteine bestimmen. Außerdem werden funktionelle Studien der gereinigten und in künstlichen Liposomen rekonstituierten Proteine durchgeführt. Ziel ist es, dabei ein detailliertes Verständnis der Reaktionsmechanismen zu erlangen.

Werdegang

• seit 2013 Professor für Molekulare Membranbiologie, Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zürich, Schweiz
• 2008-2013 Associate Professor, ETH Zürich
• 2003-2008 Assistant Professor, ETH Zürich
• 1999-2003 Postdoc, Caltech California Institute of Technology, Pasadena, USA
• 1994-1998 Promotion in Biochemie, Biozentrum, Universität Basel, Schweiz
• 1989-1994 Studium der Chemie und Biochemie, ETH Zürich

Funktionen

• seit 2016 Mitglied des Forschungsrats, Schweizerischer Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (SNF)
• seit 2009 Editor der „FEBS Letters“, Federation of European Biochemical Societies
• 2006-2008 Faculty of 1000, London, UK

Projekte

• seit 2017 „Eukaryotische Oligosaccharyltransferase”, Sinergia GlycoSTART, Schweizerischer Nationsfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (SNF)
• seit 2010 „Multidrug Transporters“, Forschungszetzwerk TransCure , National Centres of Competence in Research (NCCR)
• 2005-2012 „ABC Transporter Strukturen“, Forschungsnetzwerk Structural Biology, National Center of Competence in Research (NCCR)

Auszeichnungen

• seit 2019 Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• seit 2013 Mitglied der European Molecular Biology Organization (EMBO)
• 2008 FEBS Letters Young Investigator Award der Federation of European Biochemical Societies