Forschung

Forschungsschwerpunkte: zelluläre Transportprozesse, Kernporen, Importine, Exportine, molekulare Schalter, intrinsische Unordnung, rekombinante Antikörper

Dirk Görlich ist Biochemiker. Schwerpunkt seiner Forschung sind Transportprozesse in den Zellen (zelluläre Logistik). Ihn interessiert, wie Transportsignale erkannt werden, wie Kernporenkomplexe als hocheffiziente Transportmaschinen arbeiten und wie sich intrinsisch ungeordnete Kernporenproteine (FG-Domänen) zu einer selektiven Permeabilitätsbarriere zusammenlagern können.

Für Lebewesen, deren Zellen einen Zellkern haben (Eukaryoten), sind Transportprozesse zwischen Zellkern und Zytoplasma lebensnotwendig. Der Zellkern muss mit Proteinen und Zytoplasma versorgt werden, das Zytoplasma mit Molekülen (tRNAs, mRNAs) und Ribosomen. Da der Zellkern von zwei Membranen umgeben ist, die für Makromoleküle undurchlässig sind, erfolgt der Transport durch Kernporenkomplexe. Diese sind in die Kernhülle eingebettet und funktionieren wie Schleusen. Dirk Görlich erforscht die Eigenschaften dieser Kernporen, insbesondere ihre Permeabilität. Denn einerseits verhindern die Poren, dass sich Zellkerninhalt und Zytoplasma vermischen. Andererseits können aber selbst große Makromoleküle passieren, wenn sie von einem Kern-Transport-Rezeptor als Import- bzw. Exportsubstrate erkannt wurden (Importin-Exportin-Komplexe).

Görlich identifizierte den Ribosomen-Rezeptor für translatierende Ribosomen und den Protein-leitenden Kanal des endoplasmatischen Retikulums: den hetero-trimeren Sec61αβγ-Komplex. Ihm gelang auch die Rekonstitution einer Membranöffnung (Translokon) aus deren gereinigten Komponenten. Ebenso wies er nach, dass ein solches Translokon nicht nur sekretorische Proteine verlagern, sondern auch Membranproteine in die Membran des endoplasmatischen Retikulums integrieren kann.

Er entdeckte auch die ersten Importine, die für den Protein-Import in den Zellkern verantwortlich sind. Er entwickelte und validierte das sogenannte RanGTP-Gradienten-Modell, das Richtung und Energetik des Kern-Zytoplasma-Transports erklärt. Seine Gruppe spielte eine zentrale Rolle bei der Entdeckung und Charakterisierung von Exportinen, die Exportprozesse vom Zellkern vermitteln.

Werdegang

• seit 2005 Direktor am Max-Planck-Institut für Biophysikalische Chemie, Göttingen
• 2001-2005 Professor für Molekularbiologie und stellvertretender Direktor des Zentrums für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg
• 1996-2005 Forschungsgruppenleiter am Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg
• 1993-1995 Postdoc am Labor von R. A. Laskey, Cambridge, UK
• 1993 Promotion im Fach Biochemie an der Humboldt-Universität Berlin
• 1990-1993 Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Labor von Tom A. Rapoport, Berlin
• 1989 Diplom im Fach Biochemie, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
• 1985-1989 Studium der Biochemie an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

Projekte

• seit 2010 DFG-Projekt „Strukturelle Prinzipien der Substraterkennung durch Exportine“, Teilprojekt zu SFB 860 „Integrative Strukturbiologie dynamischer makromolekularer Komplexe“
• seit 2007 Beteiligt an der DFG-Graduiertenschule GSC 226 „Göttinger Graduiertenschule für Neurowissenschaften, Biophysik und Molekulare Biowissenschaften“
• 2004-2007 DFG-Projekt „Transportprozesse zwischen Zellkern und Zytoplasma“, Teilprojekt zu SFB 638 „Dynamik makromolekularer Komplexe im biosynthetischen Transport“
• 2002-2007 DFG-Projekt „Understanding complete transport cycles mediated by importin beta-type nuclear transport receptors in situ and in living cells“, Teilprojekt zu SPP 1050 „Funktionelle Architektur des Zellkerns“
• 1999-2002 DFG-Projekt „Time-of-Flight-Hybrid-Massenspektrometrie mit Electrospray Ionization zur Identifizierung und biochemischen Charakterisierung physiologischer und pathogenetischer Signaltransduktions- und Interaktionspartner von Amyloid Precursor Protein (APP) und Presenilinen bei neuronaler Entwicklung, Plastizität“
• 1998-2007 DFG-Projekt „Die Rolle der GTPase Ran bei der Translokation durch den Kernporenkomplex“, Teilprojekt zu SPP 1050 „Funktionelle Architektur des Zellkerns“
• 1998-2003 DFG-Projekt „Mechanismen und Komponenten des Kern-Zytoplasma-Transports“, Teilprojekt zu SFB 352 „Molekulare Mechanismen intrazellulärer Transportprozesse“
• 1996-2004 Beteiligt am DFG-Graduiertenkolleg 230 „Molekulare Zellbiologie“

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

• 2024 Louis-Jeantet Prize for Medicine, Fondation Louis Jeantet, Genf, Schweiz
• 2022 WLA-Preis der World Laureates Association (WLA), Shanghai, China
• 2018 Tierschutzforschungspreis des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (gemeinsam mit Tino Pleiner)
• seit 2005 Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• 2001 Alfried Krupp-Förderpreis für junge Hochschullehrer
• seit 1997 Mitglied der European Molecular Biology Organization (EMBO)
• 1997 Heinz Maier-Leibnitz-Preis
• 1997 EMBO Gold Medal
• 1994 Falcon-Preis, Deutsche Gesellschaft für Zellbiologie
• 1993 Karl Lohmann-Preis der Deutschen Gesellschaft für Biologische Chemie