Vom Atom bis zum Tumor

Prof. Klaus Gerwert zur Rolle der Proteine und zu den Zielen des Exzellenz-Clusters

Neben der Bewerbung als „Elite-Universität“ ist der Antrag des Exzellenz-Clusters „Protein-Netzwerke“ im Rennen der Exzellenz-Initiative. Sein Erfolg ist Voraussetzung für die Bewilligung des Elite-Universitäts-Antrags. Über diese Konstellation und die Ziele des Clusters sprach Rubens mit dem Koordinator des Clusters, Prof. Klaus Gerwert (Lehrstuhl für Biophysik).

RUBENS: Herr Prof. Gerwert, Sie sind am 13. April persönlich nach Bonn zur DFG gefahren und haben den Antrag dort abgegeben – wie muss man sich das vorstellen? Ist Ihnen danach eine Last von den Schultern gefallen?
Prof. Gerwert: Ich bin auch nach Bonn gefahren, um das Gefühl zu haben, den Antrag jetzt abgegeben, also losgelassen zu haben. Er hat mich gedanklich schon sehr stark beschäftigt. Auf der anderen Seite war es mir aber auch wichtig, einmal mit den Referenten persönlich zu sprechen, die das Verfahren koordinieren, um jetzt die mündliche Begutachtung im Juni optimal vorbereiten zu können.

RUBENS: Als Sie danach nach Hause kamen, was haben Sie da gemacht?
Prof. Gerwert: Dann habe ich erstmal Sport gemacht, um abzuschalten. Richtig feiern kann man erst, wenn wir tatsächlich erfolgreich sind, hoffentlich im Oktober. Wenn die mündliche Begutachtung am 21. Juni in Bonn sehr gut läuft, werden wir sicher ein wenig feiern.

Prototyp für Research Departments

RUBENS: Kommen die Gutachter nicht zu Ihnen nach Bochum?
Prof. Gerwert: Ich nehme an, dass die Gutachter für die andere Förderlinie, „Elite-Universität“, bei ihrem Besuch der Ruhr-Universität auch zu unserem Lehrstuhl kommen werden, weil der Cluster prototypisch für die Antragstellung als Elite-Uni ist. Die anderen Research Departments sind am Protein-Netzwerk-Clusters ausgerichtet.

RUBENS: Wenn der Cluster-Antrag nun nicht bewilligt werden sollte, ist der Elite-Antrag der Gesamt-Universität ja auch aus dem Rennen. Das heißt, alles lastet auf Ihren Schultern. Wie fühlen Sie sich damit?
Prof. Gerwert: Mir wäre lieber gewesen, wenn noch ein oder zwei andere Cluster aus Bochum auch durchgekommen wären, so dass sich der Druck auf mehr Schultern verteilt hätte. Aber das Ergebnis zeigt, dass es ein sehr kompetetiver Wettbewerb ist. Man kann davon ausgehen, dass alle 40 Excellenzcluster-Anträge, die jetzt in der Endrunde noch dabei sind, ganz ausgezeichnet sind. Ich kenne zwei, drei Koordinatoren von Mitbewerbern persönlich, und ich weiß, dass sie genauso hart wie ich in den letzten Wochen an den Anträgen gearbeitet haben. Es wird sicherlich ein sehr enges Rennen im Oktober werden. Wir haben von unserer Seite den Antrag optimal bearbeitet, alle Kollegen haben fantastisch mitgearbeitet, wir haben ein sehr gutes Team, und konzentrieren uns jetzt auf die mündliche Begutachtung. Es ist ein Wettbewerb, in dem es Gewinner und Verlierer geben wird. Wir haben und werden unser Bestes geben, den Rest muss man sportlich sehen.

Keimzelle des Excellenzclusters

RUBENS: Was ist das Geheimnis Ihres Erfolges?
Prof. Gerwert: Ich glaube, entscheidend war, dass ich mich nicht nur auf Bochum konzentriert habe, sondern gefragt habe: Wer sind die Besten auf dem beantragten Gebiet in der Region? Am Anfang wurde es nicht nur positiv gesehen, dass ich auch außerhalb Bochums geschaut habe. Hier ist mittlerweile eine deutliche Trendwende eingetreten. Ich denke, es war ein entscheidender Schritt nicht im Wettbewerb, sondern in Kooperation mit den Nachbarn anzutreten. Wir haben schon eine langjährige Zusammenarbeit mit den Dortmundern in einem gemeinsamen Sonderforschungsbereich. Das wurde dann auch von den Gutachtern explizit honoriert.
Entscheidend war weiterhin, dass wir jahrelang Aufbauarbeit geleistet haben. Wir haben 2002 das Proteincenter gegründet und aus dem Proteincenter haben wir 2006 den SFB 642 gegründet. Von diesem SFB bin ich Sprecher und er ist die Keimzelle des Excellenzcluster-Antrages. Thematisch hinzugekommen im Excellenzcluster ist der SFB 480, den Prof. Elmar Weiler gegründet hat und dessen Sprecher jetzt Prof. Ulrich Kück ist. Auch ich bin Mitglied im SFB 480 und war von Anfang mit dabei.
Letztendlich wird in dem Verfahren honoriert, was in der Vergangenheit bereits geleistet wurde. Natürlich muss man zusätzlich auch Visionen entwickeln, aber im Wesentlichen muss man zeigen, dass man bereits exzellente Forschung geleistet hat. Internationale Gutachter schauen danach, in welchen internationalen Zeitschriften mit welchem so genannten Impact-Factor man publiziert. Und da haben wir nur Kollegen einbezogen, die auf unserem Gebiet in absoluten Top-Journalen regelmäßig publizieren. Weiterhin mussten die Kolleginnen und Kollegen sehr exakt in das beantragte Forschungsgebiet passen und genau dort etabliert sein. Außerdem musste man auflisten, wie viele Drittmittel man bereits einwirbt. Auch dort sind wir sehr gut aufgestellt. Das sind die wesentlichen, objektivierbaren Kriterien, nach denen die Gutachter vorgehen werden.
Wir haben aber auch Kollegen einbezogen, die als participating scientist teilnehmen. Dies sind etablierte, hervorragende Wissenschaftler, die nicht exakt zum Thema passen oder noch nicht so stark etablierte Nachwuchswissenschaftler. Insgesamt sind bereits 53 participating scientists und 16 Principal investigators mit 174 Mitarbeitern beteiligt.

RUBENS: Das hört sich so an, als würden Sie konsequent fortsetzen, was Sie schon immer gemacht haben. Worin liegt denn der Unterschied, wenn es am Ende ja oder nein heißt?
Prof. Gerwert: Wir werden unseren Weg auch bei einem Nein genauso weiter fortsetzen, nur mit weniger Mitteln. Wir haben das Proteincenter, den SFB 642 und 480. Der Cluster wird uns helfen, unsere Forschung noch gezielter durchzuführen, er wird uns zusätzliche Professoren bringen, und insbesondere viel mehr Post-Docs und eine deutlich bessere Ausstattung mit Geräten. Natürlich könnten wir die Geräte auch über Drittmittel beschaffen, aber mit dem Cluster werden wir sie sehr viel schneller bekommen. Da können wir Geräte, die wir sonst vielleicht in einem Zeitraum von fünf Jahren anschaffen, schon in einem Jahr bekommen. Es werden mehrere Post-Docs auf einem Themengebiet arbeiten, so wie es in den USA an den Top Instituten Alltag ist, und nicht nur ein einzelner Doktorand. Damit werden wir natürlich viel wettbewerbsfähiger im internationalen Vergleich. Das ist genau das Ziel des Programms und dringend nötig für die Universitäten. Endlich haben die Universitäten auch die Chance, fast ähnlich gute Arbeitsbedingungen wie Max Planck Institute zu bekommen.

40 Post-Doc-Stellen

RUBENS: Was ist die ungefähre monetäre Größenordnung des Clusters?
Prof. Gerwert: Wir bekommen ungefähr 40 Millionen Euro für den Cluster, ca. acht Millionen davon sind so genannter overhead. Pro Jahr haben wir ca. sieben Millionen Euro zur Verfügung. Wir werden damit z. B. über 40 Post-Doc-Stellen für Nachwuchswissenschaftler, also volle Wissenschaftlerstellen, schaffen.

RUBENS: Was sind in groben Zügen die mittel- und langfristigen Ziele Ihres Clusters?
Prof. Gerwert: Die Ziele sind die gleichen mit und ohne Cluster: Wir wollen letztendlich verstehen, wie Proteine in der lebenden Zelle funktionieren. Die Frage ist: Wie interagieren die Proteine miteinander, so dass es zu einer bestimmten biologischen Funktion kommt? Wir wollen das sehr detailliert verstehen, bis hin zur atomaren Ebene. Damit kann man dann gezielt in die biologischen Prozesse eingreifen. Wenn es zu Fehlfunktionen dieser Proteine in der Zelle kommt, kann das ernsthafte Erkrankungen nach sich ziehen, zum Beispiel Krebs. Ein Protein, mit dem viele Gruppen in diesem Cluster arbeiten, ist das so genannte Ras-Protein. Es kann das Zellwachstum kontrolliert an- und abschalten. Wenn dieser Schalter defekt ist, kommt es zu unkontrolliertem Zellwachstum, und schließlich trägt es mit anderen Faktoren zur Krebsentstehung bei. An Ras arbeiten wir mit Prof. Roger Goody und Prof. Alfred Wittinghofer auf biophysikalischer Ebene zusammen, um den Reaktionsmechanismus auf atomarer Ebene aufzuklären, Prof. Herbert Waldmann versucht im Cluster mit chemisch-biologischen Methoden kleine Moleküle zu entwickeln, mit denen man gezielt den defekten Schalter wieder aktivieren kann. Prof. Wolff Schmiegel an der medizinischen Universitätsklinik schaut sich die onkogen mutierten Ras-Proteine in Magen-Darm-Karzinomen an: Ein Traum für uns alle in dem Konsortium ist, kleine Moleküle zu entwickeln, mit denen man den Krebs gezielt angreifen kann, mit einer so genannten molekularen Therapie, wie es im Fall von Glevec amerikanischen Kollegen für CML, eine Leukämie, gelungen ist.
Zusätzlich zu den Forschern mit ihrer breit gefächerten Expertise, die fokussiert an dem Thema arbeiten, haben wir auch eine ganze Reihe von Firmen involviert, die an den Ergebnissen unserer Arbeit interessiert sind. Zum einen, um neue Messverfahren und neue Apparaturen zu entwickeln, zum anderen um vielversprechende Moleküle mit dem Know how der Firmen zu Medikamenten weiterzuentwickeln.
Die Therapie ist ein potenzielles Ziel des Clusters; ein volkswirtschaftlich noch wichtigeres Ziel ist es, zur Prävention beizutragen. Deswegen ist das Berufsgenossenschaftliche Forschungsinstitut für Arbeitsmedizin von Prof. Thomas Brüning beteiligt. Wir wollen Biomarker identifizieren, anhand derer man schon sehr früh erkennen kann, ob die Gefahr einer ernsthaften Erkrankung vorliegt, insbesondere bei Arbeitern, die gefährlichen Substanzen ausgesetzt sind. Über Herrn Brüning haben wir Zugang zu solchen Kollektiven, deren Blut und Urin wir auf potenzielle Biomarker mit unseren Methoden untersuchen wollen, z. B mit dem Proteomansatz von Prof. Helmut Meyer.
Es wird also für die Bioindustrie sehr interessant sein, sich um den Cluster zu gruppieren. Wenn der Cluster kommt, wird er sicherlich ein Magnet sein, der beim Strukturwandel im Ruhrgebiet helfen kann.

Weltweit führend

RUBENS: Wenn der Cluster kommt, was ändert sich dann durch die Koordinationsaufgabe an Ihrer Arbeit?
Prof. Gerwert: Der Cluster hat meine Arbeit derzeit dramatisch verändert, weil ich mich seit Januar nur noch auf den Antrag fokussiert habe. Ich denke, es ist eine historische Chance für unsere Universität. Der Erfolg des Elite-Antrags der RUB hängt davon ab, deswegen habe ich sehr intensiv daran gearbeitet, auch an den Wochenenden, um ein optimales Produkt abzuliefern. Die Arbeit am Lehrstuhl habe ich hintenan gestellt. Da bin ich dankbar, dass ich Mitarbeiter habe, auf die ich mich zu 100 Prozent verlassen kann. Die Mitarbeiter haben mir Arbeit am Lehrstuhl in beispielhafter Weise abgenommen.

RUBENS: Würde das bei Erfolg des Clusters so bleiben? Wären Sie derjenige, der administrativ die Fäden zieht, oder hätten Sie wieder mehr Zeit für die Forschung?
Prof. Gerwert: Mein Ziel ist, mich stärker auf die Forschung zu konzentrieren. Der Cluster wird die Rahmenbedingungen für die Forschung deutlich verbessern. Wir wollen unsere Technik, mit der wir die Dynamik der Proteine mit atomarer Genauigkeit bestimmen können vom isolierten Protein auf die lebende Zelle übertragen Mit dieser Technik sind wir weltweit führend, ein wichtiges Alleinstellungsmerkmal für den Antrag. Diese Übertragung auf lebende Zellen ist eine große Herausforderung. Dazu benötigen wir diese besondere Förderung durch den Cluster. Daneben wird die Koordination des Clusters auch eine sehr wichtige und anspruchsvolle Aufgabe sein.

RUBENS: Würden Sie die Nominierung für den Cluster zu den größten Erfolgen Ihrer bisherigen Karriere zählen?
Prof. Gerwert: Sicher ist das auch für mich ein schöner Erfolg. Der Wettbewerb hat für alle Universitäten einen unglaublich hohen Stellenwert. Das merkt man jetzt auch auf Tagungen, darauf sprechen einen alle Kollegen an. Auch innerhalb der Universität hat man großen Zuspruch bekommen.
Der Innovationspreis, den ich im letzten Jahr bekommen habe, war auch ein sehr großer Erfolg, auch nicht unwichtig für die Uni, aber eher eine persönliche Sache. Ein Erfolg im jetzigen Wettbewerb ist für die Universität und für mich sehr viel wichtiger. Wenn der Cluster und die Elite-Universität durchkommen, werden alle etwas davon haben. Für die Außenwahrnehmung ist es bereits jetzt ein sehr großer Erfolg für die RUB.

Proteinnetzwerke im Verbund
Die genetische Information steuert zwar das Geschehen in der Zelle, aber was bei den Lebensvorgängen tatsächlich passiert, kann man dem Gen-Code nicht entnehmen. Dazu muss man verstehen, wie Tausende von Proteinen (Eiweißen) in der Zelle miteinander in Beziehung treten, sich gegenseitig beeinflussen und ihrerseits von anderen Molekülen und Signalen aus der Umgebung beeinflusst werden. Geht dabei etwas schief, können Krankheiten, zum Beispiel Krebs, entstehen. Auf Proteinnetzwerken beruhen praktisch alle Lebensprozesse.
Um sie zu untersuchen, wollen Biochemiker, Biologen, Biophysiker, Mediziner und Informatiker ihre besten Ideen und modernsten Methoden bündeln, in einem Verbund, an dem neben der Ruhr-Universität und der Universität Dortmund das Max-Planck-Institut für Molekulare Physiologie beteiligt ist. Unter der Federführung des Bochumer Biophysikers Prof. Klaus Gerwert hat sich die Gruppe in der Vorrunde des Exzellenzwettbewerbs durchgesetzt und war am 12. Januar von der DFG zur Einreichung eines voll ausgearbeiteten Antrags zum Forschungscluster „Proteinnetzwerke“ aufgefordert worden, am 13. April legte sie den Vollantrag vor.
Im Erfolgsfall würde an den beiden Mitgliedshochschulen der Universitätsallianz Metropole Ruhr eine der größten Proteinforschungseinrichtungen Europas entstehen, die von der Grundlagenforschung bis zur medizinischen und biotechnologischen Anwendung reicht.

Beteiligte Professoren der Ruhr-Universität Bochum als Principal Investigators:
Prof. Klaus Gerwert, Prof. Ralf Erdmann, Prof. Roger Goody, Prof. Hanns Hatt, Prof. Ulrich Kück, Prof. Helmut E. Meyer, Prof. Matthias Rögner, Prof. Wolff Schmiegel, Prof. Christian Herrmann, Prof. Alfred Wittinghofer.
Weitere 32 Professoren und Wissenschaftler der RUB sind als participating scientist beteiligt.
In Kooperation mit der Universität Dortmund und dem Max Planck-Institut für molekulare Physiologie Dortmund.