Zentrum für Molekulare Neurobiologie Hamburg

Das Zentrum für Molekulare Neurobiologie Hamburg (ZMNH) ist eine Forschungseinrichtung des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE) und hat sich seit der Gründung 1988 zu einem der führenden Grundlagen-Forschungszentren für Neurobiologie entwickelt.

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Struktur

Das ZMNH besteht aktuell aus 4 Instituten, dem assoziierten Gründungsinstitut (bis zum 31. August 2005), sowie sechs unabhängigen Nachwuchsforschergruppen, die teils aus Haus- und teils aus Drittmitteln finanziert sind. Insgesamt sind 220 Menschen am ZMNH beschäftigt, wovon die Hälfte aus dem Ausland kommt. Die Position des Zentrumdirektors wird alle 3 Jahre an einen anderen Direktor der Kerninstitute übergeben. Geführt wird das ZMNH durch das Direktorium, in dem alle Institutsdirektoren, Vertreter der Nachwuchswissenschaftler und der Verwaltung zusammenarbeiten.

Zentrumsdirektor: Prof. Dr. Olaf Pongs
Geschäftsführer: Jürgen Dralle

Kerninstitute
Institut für Neurale Signalverarbeitung (Direktor: Prof. Dr. Olaf Pongs)
Institut für Entwicklungsneurobiologie (Direktorin: Prof. Dr. H. Chica Schaller)
Institut für Biosynthese neuraler Strukturen (Direktorin: Prof. Dr. Melitta Schachner Carmartin)
Institut für Molekulare Neuropathobiologie (Direktor: Prof. Dr. Dr. Thomas J. Jentsch)

Gründungsinstitut
Institut für Zellbiochemie und klinische Neurobiologie (Direktor: Prof. Dr. Dietmar Richter)

Forschergruppen
Neuronal Cell Fate Specification (Dr. Ingolf Bach)
Neuronal Protein Degradation (Dr. Thorsten Hoppe)
Protein Trafficking and Synapse Formation (PD Dr. Matthias Kneussel)
Synaptic Protein Networks (Dr. Hans – Christian Kornau)
PNS Development (Dr. Dieter Riethmacher)
Inner Ear Development (PD Dr. Thomas Schimmang)

Geschichte

Nach Bleibeverhandlungen mit dem damaligen Direktor der Abteilung Zellbiochemie Prof. Dr. Dietmar Richter wurde im Zuge der Errichtung des neuen „Instituts für Zellbiochemie und klinische Neurobiologie“ vereinbart, die Molekularbiologie bzw. Biotechnologie in Hamburg auszubauen. Diese Vereinbarung wurde 1987 mit der Gründung des ZMNH im Fachbereich Medizin der Universität Hamburg umgesetzt. Zum Gründungsdirektor wurde Dietmar Richter (Stellvertreter: Prof. Dr. Hartwig Schmale) berufen, der bis zur Einweihung des Zentrumsneubaus 1996 die Leitung des ZMNH inne hatte.

Die Professoren Koch und Richter wurden vom damaligen ersten Bürgermeister der Freien und Hansestadt Hamburg, Dr. Klaus von Dohnanyi aufgefordert, ein wissenschaftliches Konzept zu entwickeln, das sie im Dezember 1985 im Gästehaus des Senats den maßgeblichen Politikern der FHH vorstellten. In dieser „brain storm session“ konnten die Teilnehmer überzeugt werden,

• dass Hamburg eine zentrale Forschungseinrichtung auf dem Gebiet der Molekularbiologie benötigt, um bundesweit nicht den Anschluss an die biotechnologische Entwicklung zu verlieren,
• dass der Forschungsschwerpunkt Neurobiologie zukünftig das zentrale Thema der Biowissenschaften sein wird und
• dass Investitionen auf diesem Gebiet zu einem biotechnologischen Innovationsschub in Hamburg führen dürften.

Das vorgestellte Konzept zur Errichtung eines Forschungszentrums für Molekulare Neurobiologie in Hamburg sah dabei drei wesentliche Schwerpunkte vor:

1. Forschung und Lehre: Ziel der Forschung sollte die Bearbeitung von Themen auf dem Gebiet der molekularen Neurobiologie sein, die die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftlern der Grundlagenforschung und der Klinik im UKE fördern sollte. Auf dem Gebiet der Lehre sollten Studenten der Medizin, Biologie und Chemie im Aufbaustudiengang Molekularbiologie eine zusätzliche Qualifikation erhalten. Dieser Studiengang war von Gebhard Koch und Kollegen bereits 1984 ins Leben gerufen worden.
2. Förderung des Nachwuchses: Hier sollten sog. Junior- oder Nachwuchsgruppen unabhängig an selbst gewählten Projekten für eine begrenzte Zeit im Zentrum tätig sein. Dieses Modell sollte dem Zentrum gleichzeitig eine hohe Flexibilität bieten, um so von Zeit zu Zeit neue Forschungsrichtungen zu integrieren.
3. Biotechnologische Entwicklungsarbeiten: Die Entwicklung des biotechnologischen Schwerpunktes sollte die Kooperation mit anwendungsorientierten Einrichtungen berühren - dazu sollten u.a. die neuesten, im Zentrum gewonnenen Ergebnisse in Kliniken transferiert werden, um so ihre biotechnologische Verwertung zu ermöglichen.

Das vorgestellte Konzept nahm den späteren Aufschwung der Neurowissenschaften in den 90er Jahren (decade of the brain) vorweg und enthielt gleichzeitig strukturelle Reformaspekte der späteren Forschungspolitik, wie effektive Nachwuchsförderung oder dezentrale Organisation von Forschungseinrichtungen.

Das Zentrumskonzept wurde 1986 von der Universität Hamburg, der Bürgerschaft der Freien und Hansestadt Hamburg (FHH), und dem Drittmittelgeber, dem Bundesministerium für Forschung und Technologie gebilligt, wobei das finanzielle Konzept die anteilige Finanzierung durch die FHH (Finanzierung der Zentrumsinstitute) und den Bund (10-jährige Finanzierung der Juniorgruppen und der zentralen Einrichtungen) vorsah. Die Unterbringung des Zentrums war in einem Neubau vorgesehen.

1987 erfolgte die Gründung des Zentrums für Molekulare Neurobiologie (ZMNH) im Fachbereich Medizin der Universität Hamburg. 1988 konnte das Zentrum mit 5 Juniorgruppen seine Arbeit aufnehmen. Cornelis Grimmelikhuijzen war der erste, der von Heidelberg ans Zentrum berufen wurde; es folgten Eckart Gundelfinger, Thomas J. Jentsch, Craig Garner und Fritz Rathjen. Diese 5 Wissenschaftler trugen zusammen mit ihren Mitarbeitern die Bürde, die Labore einzurichten und das Zentrum zu entwickeln. In den folgenden Jahren folgte der weitere Aufbau des Zentrums, die vier Institutsdirektorinnen und -direktoren (Chica Schaller, Olaf Pongs, Thomas Jentsch und Melitta Schachner) konnten berufen werden. Da bereits früh entschieden wurde, den Start des Zentrums nicht mit der Erstellung des Neubaus zu koppeln, mussten die Juniorgruppen und die Institute in Interimsbauten untergebracht werden. Die beiden Interimsbauten – die jetzigen Institute für Humangenetik, Immunologie und die Abteilung Biochemie der Kinderklinik dienten dem Zentrum 8 Jahre lang als Arbeitsstätte.

Die größte Schwierigkeit in der Geschichte des Zentrums war die Suche nach einem geeigneten Standort für den Neubau, der eine unmittelbare Anbindung zum UKE haben sollte. Der Wunsch der Wissenschaftler zusammen mit dem Heinrich-Pette-Institut für Experimentelle Virologie und Immunologie auf dem UKE-Gelände zu bauen, fand aus städtebaulichen Gründen keine Zustimmung. An der Lösung der in einem Stadtstaat besonders schwierigen Standortfrage versuchten sich nacheinander die Senatoren Klaus M. Meyer-Abich, Ingo v. Münch und schließlich erfolgreich Leonhard Hajen, mit dem Ergebnis, dass das Gebäude in der Martinistrasse/Ecke Falkenried errichtet und 1996 bezogen werden konnte.

Bereits in der nicht immer einfachen Gründungsphase von 1987 bis 1996 setzte das Zentrum in vieler Hinsicht neue Maßstäbe: Die Einwerbung von Drittmitteln bei dem Bundesministerium für Forschung und Technologie (BMFT) und der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) belief sich auf über 60 Mio DM.

Forschungserfolge führten zu zahlreichen Auszeichnungen z. B. Verleihung des Leibniz-Preis an Thomas Jentsch 1995 bzw. zu Berufungen von ZMNH-Wissenschaftlern z. B. Rüdiger Veh (Humboldt-Universität Berlin), Cornelis Grimmlikhuizjen (University of Copenhagen), Craig Garner (Stanford University), Thomas J. Jentsch (Universität Hamburg), Eckart Gundelfinger (Universität Magdeburg) und Fritz Rathjen (Max-Delbrück-Zentrum für Molekulare Medizin, Berlin-Buch). Eine neue Generation von Junior-Gruppenleitern nahm 1994 ihre Arbeit auf Dietmar Kuhl, Michael Wegner und Roger Nitsch alle aus den USA kommend was wiederum die Bedeutung dieses Modells unterstreicht, junge Wissenschaftler aus dem Ausland zurückkehrend wieder in die hiesige Forschungslandschaft zu integrieren. Alle diese Wissenschaftler wurden mittlerweile ebenfalls auf Institutsdirektorien berufen (Wegner, Erlangen; Kuhl, FU Berlin; Nitsch; Zürich). Ebenso Maike Sander, die nun Assistant Professor an der University of California in Irvine ist, so dass mittlerweile die nächste Generation der Nachwuchsgruppenleiter (Bach, Hoppe, Kneussel, Kornau, Riethmacher, Schimmang) erfolgreich am ZMNH forscht.

Die Gründungsphase endete mit dem Bezug des Neubaus und damit auch die Tätigkeit des Gründungsdirektors, der in seiner Rede zur Einweihung noch einmal festhielt: „Die Förderung durch Mittel der Stadt oder des Bundes war sicherlich eine wichtige Voraussetzung, die Forschungsdynamik in einer Einrichtung wie dem Zentrum grundlegend zu ermöglichen. Die Kreativität, Ideen und Initiative Einzelner sind jedoch gefragt, um das Zentrum in der nun folgenden, sicherlich nicht einfacheren Ausbausphase weiter zu gestalten.“

Forschung

In den letzten Jahren konnten als wesentliche Forschungsförderung von der Deutschen Forschungsgemeinschaft der Sonderforschungsbereich 444 (Grundlagen neuraler Kommunikation und Signalverarbeitung, Sprecher: Prof. Dr. Dr. Jentsch), der Sonderforschungsbereich 470 (Glycostrukturen in Biosystemen – Darstellung und Wirkung, Projektleiterin: Prof. Dr. Schachner), sowie das Graduiertenkolleg 255 (Neurale Signaltransduktion und deren pathologische Störung, Sprecherin: Prof. Dr. Schachner) und die überregionale DFG – Forschergruppe „intrazellulärer RNA – Transport“ (Sprecher: Prof. Dr. Dietmar Richter) etabliert werden.

Die Forschungsschwerpunkte des ZMNH liegen in der Pathophysiologie des neuronalen und extraneuronalen Ionentransports (Jentsch), der funktionellen Charakterisierung von neu entdeckten Ionenkanälen (Pongs), der Funktion von Zellerkennungsmolekülen bei der Entwicklung und der Regeneration des Nervensystems (Schachner), der Identifizierung von Liganden für Orphan – G Protein gekoppelten Rezeptoren (Schaller) und der Reaktion von Neuronen auf extra – und intrazelluläre Signale (Richter).

• Die Forschergruppe Bach beschäftigt sich mit den molekularen Mechanismen der neuronalen Spezifizierung während der Embryogenese.
• Die Forschergruppe Hoppe befasst sich mit der Identifizierung und Charakterisierung neuer Komponenten des Proteinabbausystems.
• Die Forschergruppe Kneussel bearbeitet Fragestellungen zum Transport und zur Sortierung von Neurotransmitter - Rezeptoren in Dendriten.
• Im Fokus der Arbeiten der Forschergruppe Kornau stehen Interaktionen von löslichen und membranständingen synaptischen Proteinen mit metabotropen Rezeptoren.
• In der Forschergruppe Riethmacher stehen Fragen zur Entwicklung des peripheren Nervensystems im Vordergrund,
• während sich die Forschergruppe Schimmang mit der Entwicklung des Innenohrs und vor allem des Hörorgans beschäftigt.

Die Ergebnisse der obigen Forschungsbemühen und -verbünde werden regelmäßig in den renommiertesten Fachjournalen veröffentlicht, Prof. Jentsch und Prof. Schachner gehören zu den weltweit am häufigsten zitierten Wissenschaftlern.

Die erfolgreiche Forschung schlägt sich in wichtigen Forschungspreisen nieder, beispielsweise in den Preisen an Prof. Jentsch im Jahr 2004 (Adolf-Fick-Preis für Physiologie und 2004 Homer W. Smith Award for Nephrology), dazu sind alle fünf Institutsdirektoren gewählte Mitglieder der EMBO.

Wissenschaftlicher Beirat

Der Beirat berät das Direktorium in der wissenschaftlichen Ausrichtung und evaluiert regelmäßig kritisch die wissenschaftliche Arbeit.

Der Beirat besteht aus:

• Prof. Dr. U.B. Kaupp (Chairman), Institut für Biologische Informationsverarbeitung, FZ Jülich
• Prof. Dr. H. Betz, MPI für Hirnforschung, Frankfurt
• Prof. Dr. Kurt von Figura, Abteilung für Biochemie II, Georg-August-Universität, Göttingen
• Prof. Dr. Christo Goridis, Département de Biologie, Ecole Normale Superieure, Paris
• Prof. Dr. Franz B. Hofmann, Abteilung für Pharmakologie und Toxikologie, TU München
• Prof. Dr. R. Jahn, MPI für Biophysikalische Chemie, Göttingen

Ehemalige Mitglieder:

• Prof. Dr. P. Gruss, MPI für Biophysikalische Chemie, Göttingen
• Prof. Dr. B. Sakmann, MPI für Medizinische Forschung, Heidelberg
• Prof. Dr. B. Gähwiler, Institut für Hirnforschung, Universität Zürich

• Homepage des Instituts für Biosynthese neuraler Strukturen (Prof. Dr. Schachner)
• Homepage des Instituts für Molekulare Neuropathobiologie (Prof. Dr. Dr. Jentsch)
• Homepage des Instituts für Neurale Signalverarbeitung (Prof. Dr. Pongs)
• Homepage des Instituts für Entwicklungsneurobiologie (Prof. Dr. Schaller)
• Homepage des Instituts für Zellbiochemie und klinische Neurobiologie (Prof. Dr. Richter)

Forschergruppen

• Neuronal Cell Fate Specification (PD Dr. Ingolf Bach)
• Neuronal Protein Degradation (Dr. Thorsten Hoppe)
• Protein Trafficking and Synapse Formation (PD Dr. Matthias Kneussel
• Synaptic Protein Networks (Dr. Hans – Christian Kornau)
• PNS Development (Dr. Dieter Riethmacher)
• Inner Ear Development (PD Dr. Thomas Schimmang)

• http://www.uke.uni-hamburg.de/ - Homepage des Universitätsklinikums Hamburg - Eppendorf (UKE)

• http://www.uni-hamburg.de/ - Homepage der Universität Hamburg