Nano-Analytik von zellulären Systemen (NanoCell)
Nano-Analytics of Cellular Systems (NanoCell)
Wissenschaftsdisziplinen
Biologie (90%); Informatik (10%)
Keywords
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Nano-Analytical Methods,
Cellular Biology,
Nanoscopic Techniques,
Membranes,
Biophysics,
Receptor/Ligands
Das wissenschaftliche Ziel dieses Graduiertenkollegs ist es, Einblick in die Dynamik und die molekulare Ebene davon zu gewinnen, wie zelluläre Moleküle auf der Zellmembran-Oberfläche spezisch erkannt werden, wie sie sich in molekulare Assoziate organisieren und wie zelluläre Prozesse wie Membran-Transport und Motilität im Detail initialisiert und durchgeführt werden. Es werden sowohl funktionelle als auch strukturelle Untersuchungen an Modellen und nativen Sytemen durchgeführt, angefangen von einzelnen Proteinen in rekonstituierten Membranen bis hin zu sub-zellulären und zellulären Systemen. Hauptaufgabe wird sein, den Bogen von der molekularen Erkennung und strukturellen Veränderung bis hin zu Membran-Transport und Motilität zu spannen. Da das Projekt Forschung an der Frontlinie in der Lebens- und Zell-Nanowissenschaft beinhaltet, wird es in vielen wissenschaftlichen und technologischen Bereichen Anwendung finden, wie in der Biophysik, Zellbiologie, Nanotechnologie, angewandten und theoretischen Physik, bio-organischen und anorganischen Chemie, Struktur- und Molekular-Biologie, in der mathematischen Modellierung und im wissenschaftlichen Computing. Daher soll es den Doktoratsstudenten fundamentale Grundlagen für ein dauerhaftes berufliches Wachstum zur Verfügung stellen. Etablierte nano-analytische und nano-skopische Techniken mit Auflösungen von Sub-Nanometer bis Mikrometer decken den gesamten Bereich von einzelnen Molekülen zu molekularen Assoziaten und lebenden Zellen ab und stellen, komplementiert durch innovative Zellbiologie und Datenanalyse, eine solide Basis für die Ausbildung und das Training der Studenten im NanoCell Programm dar. Diese Methoden werden sorgfältig entwickelt undzueinander geführt.. Dieses interdisziplinäre Graduiertenprogramm involviert die Institute für Biophysik, Angewandte Physik, Organische Chemie, Anorganische Chemie, Plymerwissenschaften und Theoretsche Physik von der Johannes Kepler Universität Linz (JKU), das Institute of Science and Technology (IST), das Institut für Angewandte Physik der Technischen Universität Wien (TUW), sowie die Forschungsgruppe "Computational Mathematics for Direct Field Problems" am Johann Radon Institute für Computational and Applied Mathematics (RICAM) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften.
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Konsortiumsmitglied (01.03.2014 - 31.08.2023)
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Konsortiumsmitglied (01.03.2014 - 31.08.2023)
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Konsortiumsmitglied (01.03.2014 - 31.08.2023)
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Konsortiumsmitglied (01.03.2014 - 31.08.2023)
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Konsortiumsmitglied (01.03.2014 - 31.08.2023)
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- Institute of Science and Technology Austria - ISTA
- Universität Linz
- Universität Linz
- Österreichische Akademie der Wissenschaften
- Technische Universität Wien
- Michael Sixt, Institute of Science and Technology Austria - ISTA , assoziierte:r Forschungspartner:in
- Gerhard J. Schütz, Technische Universität Wien , assoziierte:r Forschungspartner:in
Research Output
- 1569 Zitationen
- 81 Publikationen
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2020
Titel Interhelical interactions within the STIM1 CC1 domain modulate CRAC channel activation DOI 10.1038/s41589-020-00672-8 Typ Journal Article Autor Rathner P Journal Nature Chemical Biology Seiten 196-204 Link Publikation -
2021
Titel A Multimodal Platform for Simultaneous T-cell Imaging, Defined Activation, and Mechanobiological Characterization DOI 10.3390/cells10020235 Typ Journal Article Autor Fölser M Journal Cells Seiten 235 Link Publikation -
2021
Titel Discovery of an unusual high number of de novo mutations in sperm of older men using duplex sequencing DOI 10.1101/2021.04.26.441422 Typ Preprint Autor Salazar R Seiten 2021.04.26.441422 Link Publikation -
2020
Titel CRAC channel opening is determined by a series of Orai1 gating checkpoints in the transmembrane and cytosolic regions DOI 10.1074/jbc.ra120.015548 Typ Journal Article Autor Tiffner A Journal Journal of Biological Chemistry Seiten 100224 Link Publikation -
2019
Titel Towards artificial cells for biomedical applications DOI 10.15761/brcp.1000189 Typ Journal Article Autor Wiesauer M Journal Biomedical Research and Clinical Practice Link Publikation -
2019
Titel Critical parameters maintaining authentic CRAC channel hallmarks DOI 10.1007/s00249-019-01355-6 Typ Journal Article Autor Krizova A Journal European Biophysics Journal Seiten 425-445 Link Publikation -
2019
Titel Nuclear positioning facilitates amoeboid migration along the path of least resistance DOI 10.1038/s41586-019-1087-5 Typ Journal Article Autor Renkawitz J Journal Nature Seiten 546-550 Link Publikation -
2019
Titel AFM-Based Force Spectroscopy Guided by Recognition Imaging: A New Mode for Mapping and Studying Interaction Sites at Low Lateral Density DOI 10.3390/mps2010006 Typ Journal Article Autor Koehler M Journal Methods and Protocols Seiten 6 Link Publikation -
2019
Titel A novel STIM1-Orai1 gating interface essential for CRAC channel activation DOI 10.1016/j.ceca.2019.02.009 Typ Journal Article Autor Butorac C Journal Cell Calcium Seiten 57-67 Link Publikation -
2019
Titel Wolves and dogs recruit human partners in the cooperative string-pulling task DOI 10.1038/s41598-019-53632-1 Typ Journal Article Autor Range F Journal Scientific Reports Seiten 17591 Link Publikation -
2021
Titel ARGOS: An adaptive refinement goal-oriented solver for the linearized Poisson–Boltzmann equation DOI 10.1002/jcc.26716 Typ Journal Article Autor Nakov S Journal Journal of Computational Chemistry Seiten 1832-1860 Link Publikation -
2021
Titel Efficient integration of transmembrane domains depends on the folding properties of the upstream sequences DOI 10.1073/pnas.2102675118 Typ Journal Article Autor Janoschke M Journal Proceedings of the National Academy of Sciences Link Publikation -
2021
Titel The energetic barrier to single-file water flow through narrow channels DOI 10.1007/s12551-021-00875-w Typ Journal Article Autor Pfeffermann J Journal Biophysical Reviews Seiten 913-923 Link Publikation -
2022
Titel Discovery of novel gating checkpoints in the Orai1 calcium channel by systematic analysis of constitutively active mutants of its paralogs and orthologs DOI 10.1016/j.ceca.2022.102616 Typ Journal Article Autor Augustynek B Journal Cell Calcium Seiten 102616 Link Publikation -
2022
Titel Science CommuniCa2+tion Developing Scientific Literacy on Calcium: The Involvement of CRAC Currents in Human Health and Disease DOI 10.3390/cells11111849 Typ Journal Article Autor Humer C Journal Cells Seiten 1849 Link Publikation -
2022
Titel Weak formulations of the nonlinear Poisson-Boltzmann equation in biomolecular electrostatics DOI 10.1016/j.jmaa.2022.126065 Typ Journal Article Autor Iglesias J Journal Journal of Mathematical Analysis and Applications Seiten 126065 Link Publikation -
2022
Titel Photodynamic activity rather than drilling causes membrane damage by a light-powered molecular nanomotor DOI 10.1016/j.jphotobiol.2022.112633 Typ Journal Article Autor Firsov A Journal Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology Seiten 112633 Link Publikation -
2020
Titel Microtubules keep large cells in shape DOI 10.1083/jcb.202004031 Typ Journal Article Autor Meiring J Journal Journal of Cell Biology Link Publikation -
2020
Titel Microtubules control cellular shape and coherence in amoeboid migrating cells DOI 10.1083/jcb.201907154 Typ Journal Article Autor Kopf A Journal Journal of Cell Biology Link Publikation -
2019
Titel Reliable Numerical Solution of a Class of Nonlinear Elliptic Problems Generated by the Poisson–Boltzmann Equation DOI 10.1515/cmam-2018-0252 Typ Journal Article Autor Kraus J Journal Computational Methods in Applied Mathematics Seiten 293-319 Link Publikation -
2018
Titel Contribution of Adhesion to Early T Cell Signaling DOI 10.1016/j.bpj.2017.11.627 Typ Journal Article Autor Fölser M Journal Biophysical Journal Link Publikation -
2018
Titel Biofunctionalization of Sub-Diffractionally Patterned Polymer Structures by Photobleaching DOI 10.1021/acsami.8b11777 Typ Journal Article Autor Murtezi E Journal ACS Applied Materials & Interfaces Seiten 31850-31854 Link Publikation -
2016
Titel The concept of photochemical enzyme models – State of the art DOI 10.1016/j.ccr.2016.06.006 Typ Journal Article Autor Knör G Journal Coordination Chemistry Reviews Seiten 102-115 -
2016
Titel Impact of STIM1 R304W Mutant on Intra- and Intermolecular Cytosolic Coiled-Coil Interactions DOI 10.1016/j.bpj.2015.11.1448 Typ Journal Article Autor Fahrner M Journal Biophysical Journal Link Publikation -
2016
Titel Three-Dimensional Photonic Structures on Transparent Substrates Fabricated by Two-Photon Polymerization for Use as Cell Substrates and for Wetting Experiments DOI 10.1109/icton.2016.7550521 Typ Conference Proceeding Abstract Autor Heitz J Seiten 1-4 -
2018
Titel A dual mechanism promotes switching of the Stormorken STIM1 R304W mutant into the activated state DOI 10.1038/s41467-018-03062-w Typ Journal Article Autor Fahrner M Journal Nature Communications Seiten 825 Link Publikation -
2018
Titel Chemokines and integrins independently tune actin flow and substrate friction during intranodal migration of T cells DOI 10.1038/s41590-018-0109-z Typ Journal Article Autor Hons M Journal Nature Immunology Seiten 606-616 -
2018
Titel Rapid NMR-scale purification of 15N,13C isotope-labeled recombinant human STIM1 coiled coil fragments DOI 10.1016/j.pep.2018.01.013 Typ Journal Article Autor Rathner P Journal Protein Expression and Purification Seiten 45-50 Link Publikation -
2018
Titel Driving Forces of Translocation Through Bacterial Translocon SecYEG DOI 10.1007/s00232-017-0012-9 Typ Journal Article Autor Knyazev D Journal The Journal of Membrane Biology Seiten 329-343 Link Publikation -
2017
Titel Origin of proton affinity to membrane/water interfaces DOI 10.1038/s41598-017-04675-9 Typ Journal Article Autor Weichselbaum E Journal Scientific Reports Seiten 4553 Link Publikation -
2017
Titel Communication between N terminus and loop2 tunes Orai activation DOI 10.1074/jbc.m117.812693 Typ Journal Article Autor Fahrner M Journal Journal of Biological Chemistry Seiten 1271-1285 Link Publikation -
2017
Titel Authentic CRAC channel activity requires STIM1 and the conserved portion of the Orai N terminus DOI 10.1074/jbc.m117.812206 Typ Journal Article Autor Derler I Journal Journal of Biological Chemistry Seiten 1259-1270 Link Publikation -
2017
Titel Stable Europium(III) Complexes with Short Linkers for Site-Specific Labeling of Biomolecules DOI 10.1002/open.201700122 Typ Journal Article Autor Faschinger F Journal ChemistryOpen Seiten 721-732 Link Publikation -
2021
Titel Commentary to Baraniak et al. “Orai channel C-terminal peptides are key modulators of STIM-Orai coupling and calcium signal generation” published in cell reports 35: 109322. DOI 10.1016/j.ceca.2021.102455 Typ Journal Article Autor Fahrner M Journal Cell Calcium Seiten 102455 -
2021
Titel Resonance assignment of coiled-coil 3 (CC3) domain of human STIM1 DOI 10.1007/s12104-021-10042-7 Typ Journal Article Autor Gupta A Journal Biomolecular NMR Assignments Seiten 433-439 Link Publikation -
2021
Titel Defects in the STIM1 SOARa2 domain affect multiple steps in the CRAC channel activation cascade DOI 10.1007/s00018-021-03933-4 Typ Journal Article Autor Höglinger C Journal Cellular and Molecular Life Sciences Seiten 6645-6667 Link Publikation -
2021
Titel Deciphering Molecular Mechanisms and Intervening in Physiological and Pathophysiological Processes of Ca2+ Signaling Mechanisms Using Optogenetic Tools DOI 10.3390/cells10123340 Typ Journal Article Autor Maltan L Journal Cells Seiten 3340 Link Publikation -
2021
Titel Orai1 Boosts SK3 Channel Activation DOI 10.3390/cancers13246357 Typ Journal Article Autor Tiffner A Journal Cancers Seiten 6357 Link Publikation -
2020
Titel Mechanism of STIM activation DOI 10.1016/j.cophys.2020.07.006 Typ Journal Article Autor Fahrner M Journal Current Opinion in Physiology Seiten 74-79 Link Publikation -
2020
Titel Interaction of the motor protein SecA and the bacterial protein translocation channel SecYEG in the absence of ATP DOI 10.1039/d0na00427h Typ Journal Article Autor Winkler K Journal Nanoscale Advances Seiten 3431-3443 Link Publikation -
2020
Titel Statistical analysis of 3D localisation microscopy images for quantification of membrane protein distributions in a platelet clot model DOI 10.1371/journal.pcbi.1007902 Typ Journal Article Autor Mayr S Journal PLOS Computational Biology Link Publikation -
2019
Titel Chapter One Competitive binding assay for biotin and biotin derivatives, based on avidin and biotin-4-fluorescein DOI 10.1016/bs.mie.2019.10.028 Typ Book Chapter Autor Oberbichler E Verlag Elsevier Seiten 1-20 -
2019
Titel Bio-inspired microneedle design for efficient drug/vaccine coating DOI 10.1007/s10544-019-0456-z Typ Journal Article Autor Plamadeala C Journal Biomedical Microdevices Seiten 8 Link Publikation -
2019
Titel Gut Homeostasis: Active Migration of Intestinal Epithelial Cells in Tissue Renewal DOI 10.1016/j.cub.2019.08.068 Typ Journal Article Autor Kopf A Journal Current Biology Link Publikation -
2019
Titel The Neural Crest Pitches In to Remove Apoptotic Debris DOI 10.1016/j.cell.2019.08.047 Typ Journal Article Autor Kopf A Journal Cell Seiten 51-53 Link Publikation -
2019
Titel How [FeFe]-Hydrogenase Facilitates Bidirectional Proton Transfer DOI 10.1021/jacs.9b09225 Typ Journal Article Autor Senger M Journal Journal of the American Chemical Society Seiten 17394-17403 Link Publikation -
2020
Titel STIM Proteins: An Ever-Expanding Family DOI 10.3390/ijms22010378 Typ Journal Article Autor Grabmayr H Journal International Journal of Molecular Sciences Seiten 378 Link Publikation -
2020
Titel Multielectron Redox Catalysis with Efficient Tyrosinase Activity Based on a Visible-Light Controlled Artificial Photoenzyme DOI 10.1002/ejoc.202000357 Typ Journal Article Autor Reichl E Journal European Journal of Organic Chemistry Seiten 3077-3080 -
2020
Titel Localization STED (LocSTED) microscopy with 15 nm resolution DOI 10.1515/nanoph-2019-0398 Typ Journal Article Autor Puthukodan S Journal Nanophotonics Seiten 783-792 Link Publikation -
2020
Titel Equilibrium Sampling between Membrane Interior and the Aqueous SecYEG Channel Departs from the Biological Hydrophobicity Scale DOI 10.1016/j.bpj.2019.11.2105 Typ Journal Article Autor Knyazev D Journal Biophysical Journal Link Publikation -
2020
Titel Tension-dependent stabilization of E-cadherin limits cell-cell contact expansion DOI 10.1101/2020.11.20.391284 Typ Preprint Autor Slováková J Seiten 2020.11.20.391284 -
2020
Titel Reliable Computer Simulation Methods for Electrostatic Biomolecular Models Based on the Poisson–Boltzmann Equation DOI 10.1515/cmam-2020-0022 Typ Journal Article Autor Kraus J Journal Computational Methods in Applied Mathematics Seiten 643-676 Link Publikation -
2020
Titel Cytoplasm’s Got Moves DOI 10.1016/j.devcel.2020.12.002 Typ Journal Article Autor Shamipour S Journal Developmental Cell Seiten 213-226 Link Publikation -
2020
Titel In vitro reconstitution reveals phosphoinositides as cargo-release factors and activators of the ARF6 GAP ADAP1 DOI 10.1073/pnas.2010054118 Typ Journal Article Autor Duellberg C Journal Proceedings of the National Academy of Sciences Link Publikation -
2020
Titel A series of Orai1 gating checkpoints in transmembrane and cytosolic regions requires clearance for CRAC channel opening: Clearance and synergy of Orai1 gating checkpoints controls pore opening DOI 10.1101/2020.07.16.207183 Typ Preprint Autor Tiffner A Seiten 2020.07.16.207183 Link Publikation -
2020
Titel STED controlled photobleaching for sub-diffractional optical nanopatterning DOI 10.1088/2515-7647/abb219 Typ Journal Article Autor Murtezi E Journal Journal of Physics: Photonics Seiten 044003 Link Publikation -
2020
Titel Nanoscopic Approach to Study the Early Stages of Epithelial to Mesenchymal Transition (EMT) of Human Retinal Pigment Epithelial (RPE) Cells In Vitro DOI 10.3390/life10080128 Typ Journal Article Autor Chtcheglova L Journal Life Seiten 128 Link Publikation -
2022
Titel Calcium Signals during SARS-CoV-2 Infection: Assessing the Potential of Emerging Therapies DOI 10.3390/cells11020253 Typ Journal Article Autor Berlansky S Journal Cells Seiten 253 Link Publikation -
2017
Titel Simultaneous AFM topography and recognition imaging at the plasma membrane of mammalian cells DOI 10.1016/j.semcdb.2017.08.025 Typ Journal Article Autor Chtcheglova L Journal Seminars in Cell & Developmental Biology Seiten 45-56 Link Publikation -
2017
Titel Regenerative biosensor for use with biotinylated bait molecules DOI 10.1016/j.bios.2017.07.033 Typ Journal Article Autor Knoglinger C Journal Biosensors and Bioelectronics Seiten 684-690 Link Publikation -
2017
Titel Detailed Evidence for an Unparalleled Interaction Mode between Calmodulin and Orai Proteins DOI 10.1002/anie.201708667 Typ Journal Article Autor Traxler L Journal Angewandte Chemie International Edition Seiten 15755-15759 Link Publikation -
2017
Titel Silver-, calcium-, and copper molybdate compounds: Preparation, antibacterial activity, and mechanisms DOI 10.1116/1.4996434 Typ Journal Article Autor Tanasic D Journal Biointerphases Link Publikation -
2017
Titel Synthesis of block copolymers by mechanistic transformation from photoinitiated cationic polymerization to a RAFT process DOI 10.1039/c7py01707c Typ Journal Article Autor Puglisi A Journal Polymer Chemistry Seiten 7307-7310 -
2017
Titel Theory of FRET “Spectroscopic Ruler” for Short Distances: Application to Polyproline DOI 10.1021/acs.jpcb.7b09535 Typ Journal Article Autor Sobakinskaya E Journal The Journal of Physical Chemistry B Seiten 54-67 Link Publikation -
2017
Titel YidC and SecYEG form a heterotetrameric protein translocation channel DOI 10.1038/s41598-017-00109-8 Typ Journal Article Autor Sachelaru I Journal Scientific Reports Seiten 101 Link Publikation -
2021
Titel Dissecting gating mechanisms of Orai calcium channel paralogs using constitutively active Orai mutants that mimic STIM1-gated state DOI 10.1101/2021.10.26.465861 Typ Preprint Autor Augustynek B Seiten 2021.10.26.465861 Link Publikation -
2021
Titel Structural determinants of a permeation barrier of the SecYEG translocon in the active state DOI 10.1039/d1cp02702f Typ Journal Article Autor Sobakinskaya E Journal Physical Chemistry Chemical Physics Seiten 25830-25840 Link Publikation -
2021
Titel Transmembrane Domain 3 (TM3) Governs Orai1 and Orai3 Pore Opening in an Isoform-Specific Manner DOI 10.3389/fcell.2021.635705 Typ Journal Article Autor Tiffner A Journal Frontiers in Cell and Developmental Biology Seiten 635705 Link Publikation -
2017
Titel Characterization of the Orai-Calmodulin Interaction as Potential Mediator of Calcium-Dependent Orai-Channel Inactivation DOI 10.1016/j.bpj.2016.11.1017 Typ Journal Article Autor Traxler L Journal Biophysical Journal Link Publikation -
2017
Titel New Thiol-Reactive Eu-Complex for Distance Measurements by LRET DOI 10.1016/j.bpj.2016.11.2425 Typ Journal Article Autor Faschinger F Journal Biophysical Journal Link Publikation -
2017
Titel Curli Mediate Bacterial Adhesion to Fibronectin via a Tensile Collective Binding Network DOI 10.1016/j.bpj.2016.11.3165 Typ Journal Article Autor Oh Y Journal Biophysical Journal Link Publikation -
2017
Titel Stable immobilisation of His-tagged proteins on BLI biosensor surface using cobalt DOI 10.1016/j.snb.2016.11.090 Typ Journal Article Autor Auer S Journal Sensors and Actuators B: Chemical Seiten 104-113 Link Publikation -
2017
Titel Convenient Biological Interaction Analysis with a Regenerative Streptavidin Chip DOI 10.1016/j.bpj.2016.11.2668 Typ Journal Article Autor Traxler L Journal Biophysical Journal Link Publikation -
2017
Titel Regulation of Proton Migration along the Membrane Surface DOI 10.1016/j.bpj.2016.11.1500 Typ Journal Article Autor Weichselbaum E Journal Biophysical Journal Link Publikation -
2017
Titel Forces and Dynamics in Protein Translocation through the Bacterial Translocon DOI 10.1016/j.bpj.2016.11.918 Typ Journal Article Autor Fis A Journal Biophysical Journal Link Publikation -
2017
Titel Bip Binding Affects Integration of Transmembrane Domains DOI 10.1016/j.bpj.2016.11.2707 Typ Journal Article Autor Zimmermann M Journal Biophysical Journal -
2017
Titel Caged Protons as Tools for Studying Transport of Protons along Lipid Bilayers DOI 10.1016/j.bpj.2016.11.1501 Typ Journal Article Autor Österbauer M Journal Biophysical Journal Link Publikation -
2016
Titel Varying label density allows artifact-free analysis of membrane-protein nanoclusters DOI 10.1038/nmeth.3897 Typ Journal Article Autor Baumgart F Journal Nature Methods Seiten 661-664 Link Publikation -
2015
Titel Resonance assignment of PsbP: an extrinsic protein from photosystem II of Spinacia oleracea DOI 10.1007/s12104-015-9606-2 Typ Journal Article Autor Rathner A Journal Biomolecular NMR Assignments Seiten 341-346 Link Publikation -
2015
Titel Pushing Micropatterning to the Nanoscale DOI 10.1016/j.bpj.2014.11.3431 Typ Journal Article Autor Fölser M Journal Biophysical Journal Link Publikation -
2015
Titel Solution NMR and molecular dynamics reveal a persistent alpha helix within the dynamic region of PsbQ from photosystem II of higher plants DOI 10.1002/prot.24853 Typ Journal Article Autor Rathner P Journal Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics Seiten 1677-1686 Link Publikation