Forschungsprofil Prof. Dr. Joost Holthuis

Die Identität und Funktion zellulärer Organellen hängt entscheidend von den in ihren Lipiddoppelschichten verschlüsselten Informationen ab. Im Holthuis-Labor untersuchen wir die funktionellen Auswirkungen und kompensatorischen Zellantworten auf krankheitsbedingten Störungen im Lipidcode einzelner Organellen. Neben der Entwicklung krankheitsrelevanter Zellmodelle verwenden wir lichtgesteuerte Lipidsonden, um Organell-spezifische Lipid-Codes zu entschlüsseln und neuartige Lipid-Effektorproteine zu entdecke.

Forschungsthemen

• Tumorsuppressorlipide
• Sphingolipid-vermittelte Membranreparatur
• Plastizität und biologischer Einfluss des Lipid-Codes einzelner Organellen
• Protein-Lipid-Crosstalk

Modellsysteme

• Genetisch modifizierte Zelllinien
• Rekonstituierte Membransysteme
• Zellfrei exprimierte Membranproteine

Methoden

• Hochauflösende Mikroskopie an lebenden Zellen
• RNAi und CRISPR-basierte Gentechnologien
• Organell spezifische Lipidom-Analyse
• Lichtgesteuerte Lipid-Sonden
• Schaltbare Lipidtransferproteine
• Funktionelle Rekonstitution von Membranproteinen

Ausgewählte Publikationen

• Niekamp P, Scharte F, Sokoya T, Vittadello L, Kim Y, Deng Y, Südhoff E, Hilderink A, Imlau M, Clarke CJ, Hensel M, Burd CG, Holthuis JCM (2022):  Ca2+-activated sphingomyelin scrambling and turnover mediate ESCRT-independent lysosomal repair. Nature Communications 13.
• Sokoya T, Parolek J, Foged MM, Danylchuk DI, Bozan M, Sarkar B, Hilderink A, Philippi M, Botto LD, Terhal PA, Mäkitie O, Piehler J, Kim Y, Burd CG, Klymchenko AS, Maeda K, Holthuis JCM (2022):  Pathogenic variants of sphingomyelin synthase SMS2 disrupt lipid landscapes in the secretory pathway. Elife 11.
• Dadsena S, Bockelmann S, Mina JG, Hassan D, Korneev S, Razzera G, Jahn H, Niekamp P, Müller D, Schneider M, Tafesse FG, Marrink SJ, Melo MN & Holthuis JCM (2019):  Ceramides bind VDAC2 to trigger mitochondrial apoptosis. Nat Commun 10.