Forschung

Forschungsschwerpunkte: Physikalische Chemie der molekularen Organisation, zelluläre Kompartimentierung, biomolekulare Kondensate, Phasenseparation

Anthony Hyman ist ein britischer Zellbiologe. Er untersucht, wie die Trennung zwischen verschiedenen physikalischen Phasen (Phasenseparation) die Bildung von membranlosen Unterteilungen (Kompartimenten) in Zellen beeinflusst. Kern seiner Forschung sind die zugrundeliegenden Mechanismen, die beteiligten Makromoleküle sowie dabei auftretende Fehler. Die gewonnenen Erkenntnisse können helfen, Aufschluss über neurodegenerative Erkrankungen zu liefern. Ein solches Verständnis kann die Entwicklung von Arzneimitteln und die Wirksamkeit von Therapien entscheidend beeinflussen.

Zu den bedeutendsten Leistungen von Anthony Hyman gehört die funktionale Genomforschung an Embryonen des Fadenwurms C. elegans. Als einer der Ersten beobachtete er, wie Zellen Phasenseparation nutzen, um flüchtige, membranlose Kompartimente innerhalb der Zelle zu bilden. Viele Prozesse innerhalb einer Zelle werden mit Hilfe von Kompartimenten organisiert. Die Kompartimente sind meist von Lipidmembranen umgeben. In den letzten Jahren wurde die Phasenseparation als eine neue Form der zellulären Organisation entdeckt. Bei diesem Prozess geht eine Substanz von einem physikalischen Zustand (fest, flüssig, gasförmig) in einen anderen über. In lebenden Organismen ist besonders die Flüssig-Flüssig-Phasentrennung wichtig. Dabei entmischt sich eine Lösung von Molekülen in zwei getrennte Phasen in Form von flüssigkeitsgefüllten Tröpfchen.

Die Forschungsgruppe von Anthony Hyman untersucht, welche Rolle solche dynamischen, biomolekularen Kondensate bei der vorübergehenden Ansammlung von Proteinen in membranlosen Kompartimenten spielen. Diese Organisation (Kompartimentierung) von Proteinen hat Auswirkungen auf ihre Funktion und beeinflusst biochemische Prozesse in der Zelle. Die molekular- und zellbiologischen Methoden sollen Aufschluss geben über den Einfluss der Kompartimentierung auf molekulare Wechselwirkungen sowie die Veränderung der Proteinkonzentration und somit Mikroumgebung. Dabei geht Anthony Hyman auch der Frage nach, wie Kondensate biochemische Prozesse stabilisieren und eine Empfindlichkeit gegenüber Stimuli erreichen. Temperatur, pH-Wert, äußere Reize, Mutationen von Proteinen, posttranslationale Modifikationen und das Vorhandensein von Nukleotiden sind mögliche Faktoren, die die Bildung und Auflösung der Kondensate beeinflussen.

Die Erkenntnisse aus Hymans Forschung sollen klären, inwiefern eine Störung der Kondensation im Zusammenhang mit der Entstehung von Krankheiten steht. Ziel ist, Ursachen von proteinbasierten Erkrankungen zu verstehen, um die physiologischen Bedingungen wiederherzustellen und eine Heilung zu ermöglichen.

Werdegang

• 2021 Geschäftsführender Direktor, Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG) Dresden
• 2010-2013 Geschäftsführender Direktor, MPI-CBG Dresden
• 1997 Direktor, MPI-CBG Dresden
• 1993-1997 Gruppenleiter, Europäisches Laboratorium für Molekularbiologie (EMBL), Heidelberg
• 1988-1992 Postdoc, University of California San Francisco (UCSF), San Francisco, USA
• 1985-1987 Promotion, Laboratory of Molecular Biology (LMB), Medical Research Council (MRC), University of Cambridge, UK
• 1988 Promotion in molekularer Zellbiologie, King’s College Cambridge, Cambridge, UK
• 1984 Studium der Zoologie, University College London, London, UK

Funktionen

• 2017-2020 Vorsitzender, Welcome Trust Strategy Committee, London, UK
• 2014-2020 Mitglied, Scientific Advisory Council, EMBL, Heidelberg
• 2014-2020 Vorsitzender, Scientific Advisory Board, Novo Nordisk Foundation (NFF) Center for Protein Research, Kopenhagen, Dänemark
• 2014-2017 Mitglied, American Society of Cell Biology (ASCB), USA
• 2013 Mitglied, Academic Research Council (ARC), Singapur
• 2007-2016 Vorsitzender, Scientific Advisory Board, Institute of Molecular Biology of the Austrian Academy Sciences (IMBA), Wien, Österreich

Projekte

• seit 2020 Beteiligter, Projekt „Interplay of proteins and nucleic acid polymers in compartment formation“, VolkswagenStiftung, Hannover
• seit 2020 Beteiligter, Projekt „Phase separation of glycolytic machinery as a fundamental mechanism in energy metabolism“, Human Frontier Science Program (HFSP), Straßburg, Frankreich
• seit 2018 Leiter, Projekt „Post-translational control of gene expression noise by liquid-liquid phase separation“, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
• seit 2018 Beteiligter, Projekt „How does the Pericentriolar Matrix function in Centrosome Biology?“, Wellcome Trust, London, UK

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

• 2023 Breakthrough Prize in Life Science, Breakthrough Prize Foundation
• 2022 Körber-Preis für die Europäische Wissenschaft, Körber-Stiftung
• 2021 Mitglied, Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• 2020 NOMIS Distinguished Scientist Award, NOMIS Foundation, Zürich, Schweiz
• 2020 Mitglied, National Academy of Sciences, USA
• 2020 Wiley Prize in Biomedical Sciences, Wiley Foundation, New York, USA
• 2019 Carl Zeiss Lecture for Outstanding Achievements in Cell Biology, Tübingen
• 2017 Lifetime Fellow, American Society for Cell Biology, USA
• 2017 Schleiden Medaille, Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• 2011 Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis, Deutsche Forschungsgemeinschaft
• 2007 Fellow, Royal Society, UK
• 2007 Norman Heatley Lecture, Sir William Dunn School, University of Oxford, Oxford, UK
• 2003 EMBO Gold Medal, European Molecular Biology Organization (EMBO), Killarney, Irland
• seit 2002 Honorarprofessor, Technische Universität Dresden
• 2000 Mitglied, EMBO, Heidelberg