Biomolekulare Kondensate bei Infektionen
Unsere Forschung
Unsere Forschung konzentriert sich auf die Rolle biomolekularer Kondensate in der Wechselwirkung zwischen Krankheitserregern und Wirtszellen, mit dem langfristigen Ziel, neuartige antivirale Substanzen zu entwickeln. Kondensate, bestehend aus biologischen Polymeren wie Nukleinsäuren und Proteinen, bilden durch einen Prozess, der als Phasentrennung bekannt ist, konzentrierte Tröpfchen in Zellen. Jüngste Studien betonen ihre Bedeutung für die Virusreplikation, Kapsid-Assemblierung, Verpackung des viralen Genoms und Umgehung des Immunsystems. Während Wirtszellen Kondensate als Teil ihrer Abwehr verwenden, machen sich Viren diese Strukturen oft zunutze oder deaktivieren sie, um Infektionen zu erleichtern. Aufgrund ihrer zentralen Rolle und weiten Verbreitung in der Virusreplikation stellen biomolekulare Kondensate vielversprechende Ziele für antivirale Wirkstoffe dar.
Auch hinsichtlich viraler Resistenzen gegenüber bestehenden Medikamente als Folge der bemerkenswerten Mutationsraten und Anpassungsfähigkeit von Viren, weisen biomolekulare Kondensate einen aussichtsreichen Vorteil auf: Statt ein einziges therapeutisches Ziel anzusteuern bieten sie die Möglichkeit, ein Mehrkomponentensystem medikamentös anzugreifen und somit dringend benötigte, neue therapeutische Strategien zu entdecken.
Das zentrale Thema unseres Labors ist es daher, Grundlagenforschung zu biomolekularen Kondensaten in der Virologie mit Wirkstoffentwicklung zu verbinden. Wir kombinieren modernste Bildgebung, biochemische Verfahren und innovative Organoid-Techniken, um fundamentale Prinzipien der Wirt-Virus-Interaktionen zu untersuchen. Sobald Wirkstoffziele identifiziert wurden, setzen wir Hochdurchsatz- und Automatisierungstechniken für das Screening von Substanzen ein – in enger Zusammenarbeit mit Chemiker:innen am HZI.
Zwei Forschungsschwerpunkte:
- Grundlagenforschung: Untersuchung der Wirt-Virus-Kondensat-Interaktionen mithilfe von einfachen Zell- und komplexeren Organoidmodellen.
- Wirkstoffentwicklung: Identifizierung viraler und zellulärer Kondensate als potenzielle Wirkstoffziele.
Unsere Forschung
Unsere Forschung konzentriert sich auf die Rolle biomolekularer Kondensate in der Wechselwirkung zwischen Krankheitserregern und Wirtszellen, mit dem langfristigen Ziel, neuartige antivirale Substanzen zu entwickeln. Kondensate, bestehend aus biologischen Polymeren wie Nukleinsäuren und Proteinen, bilden durch einen Prozess, der als Phasentrennung bekannt ist, konzentrierte Tröpfchen in Zellen. Jüngste Studien betonen ihre Bedeutung für die Virusreplikation, Kapsid-Assemblierung, Verpackung des viralen Genoms und Umgehung des Immunsystems. Während Wirtszellen Kondensate als Teil ihrer Abwehr verwenden, machen sich Viren diese Strukturen oft zunutze oder deaktivieren sie, um Infektionen zu erleichtern. Aufgrund ihrer zentralen Rolle und weiten Verbreitung in der Virusreplikation stellen biomolekulare Kondensate vielversprechende Ziele für antivirale Wirkstoffe dar.
Auch hinsichtlich viraler Resistenzen gegenüber bestehenden Medikamente als Folge der bemerkenswerten Mutationsraten und Anpassungsfähigkeit von Viren, weisen biomolekulare Kondensate einen aussichtsreichen Vorteil auf: Statt ein einziges therapeutisches Ziel anzusteuern bieten sie die Möglichkeit, ein Mehrkomponentensystem medikamentös anzugreifen und somit dringend benötigte, neue therapeutische Strategien zu entdecken.
Das zentrale Thema unseres Labors ist es daher, Grundlagenforschung zu biomolekularen Kondensaten in der Virologie mit Wirkstoffentwicklung zu verbinden. Wir kombinieren modernste Bildgebung, biochemische Verfahren und innovative Organoid-Techniken, um fundamentale Prinzipien der Wirt-Virus-Interaktionen zu untersuchen. Sobald Wirkstoffziele identifiziert wurden, setzen wir Hochdurchsatz- und Automatisierungstechniken für das Screening von Substanzen ein – in enger Zusammenarbeit mit Chemiker:innen am HZI.
Zwei Forschungsschwerpunkte:
- Grundlagenforschung: Untersuchung der Wirt-Virus-Kondensat-Interaktionen mithilfe von einfachen Zell- und komplexeren Organoidmodellen.
- Wirkstoffentwicklung: Identifizierung viraler und zellulärer Kondensate als potenzielle Wirkstoffziele.
Dr. Christiane Iserman
„Unser Verständnis der weitreichenden Funktionen biomolekularer Kondensate bei Virusinfektionen steht noch ganz am Anfang“
Christiane Iserman studierte Elektro- und Informationstechnologie und Biologie und wurde in das Biologie PLUS/International Programm an der Universität Düsseldorf aufgenommen, das ein Forschungsjahr an der Michigan State University beinhaltete. Für ihre akademischen Leistungen erhielt sie drei Jahre in Folge das Deutschlandstipendium.
Anschließend begann sie ihre Promotion im IMPRS-Programm am Max-Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden, gefördert durch ein Fast-Track-Stipendium. Unter der Betreuung von Prof. Simon Alberti untersuchte sie, wie Zellen die Intensität von Stresssignalen messen und ihre Antwort entsprechend anpassen. Sie zeigte, dass Hefeproteine bei Stress kondensieren und dadurch die Genexpression regulieren. Diese Arbeiten wurden in Cell veröffentlicht.
Als Postdoktorandin an der UNC Chapel Hill bei Prof. Amy Gladfelter erforschte sie RNA-basierte Kondensationsprozesse in SARS-CoV-2 und wurde mit einem Christiane-Nüsslein-Volhard-Stipendium ausgezeichnet. Die Ergebnisse erschienen in Molecular Cell und wurden mit einem NIH Fast Grants Award ausgezeichnet.
In der Industrie leitete sie bei Dewpoint Therapeutics als Head of Condensate Biology for Infectious Diseases interdisziplinäre Teams in Onkologie, Nephrologie und Virologie. Sie verantwortete Projekte von der Hypothesenentwicklung über High-Throughput-Screenings bis hin zu Hit-to-Lead-Prozessen und arbeitete dabei eng mit verschiedenen Pharma Partnern zusammen. Am Max-Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden baute sie später gemeinsam mit Anne Grapin-Botton und Tony Hyman Organoid-Systeme für die Kondensat Forschung auf.
Seit dem 1. Oktober 2025 leitet Christiane Iserman die HUMAN-Nachwuchsgruppe (Human Microbe Alliance for Universal Health) Biomolekulare Kondensate bei Infektionen am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig. Ziel ihrer Forschung ist es, die Rolle biomolekularer Kondensate bei Infektionen zu erforschen und daraus innovative antivirale Strategien zu entwickeln.
Team
Ausgewählte Publikationen
Condensation of Ded1p Promotes a Translational Switch from Housekeeping to Stress Protein Production., Iserman, C., Desroches Altamirano, C., Jegers, C., Friedrich, U., Zarin, T., Fritsch, A. W., Mittasch, M., Domingues, A., Hersemann, L., Jahnel, M., Richter, D., Guenther, U. P., Hentze, M. W., Moses, A. M., Hyman, A. A., Kramer, G., Kreysing, M., Franzmann, T. M. and Alberti, S., Cell, 181, 818-831 e819 DOI: 10.1016/j.cell.2020.04.009
Genomic RNA Elements Drive Phase Separation of the SARS-CoV-2 Nucleocapsid., Iserman, C., Roden, C., Boerneke, M., Sealfon, R., McLaughlin, G., Jungreis, I., Park, C., Boppana, A., Fritch, E., Hou, Y. J., Theesfeld, C., Troyanskaya, O. G., Baric, R. S., Sheahan, T. P., Weeks, K. and Gladfelter, A. S., Molecular Cell, DOI: 10.1016/j.molcel.2020.11.041.
Non-invasive perturbations of intracellular flow reveal physical principles of cell organization., Mittasch, M., Gross, P., Nestler, M., Fritsch, A. W., Iserman, C., Kar, M., Munder, M., Voigt, A., Alberti, S., Grill, S. W. and Kreysing, M., Nat Cell Biol, 20(3) 344-351. DOI: 10.1038/s41556-017-0032-9
Double-stranded RNA drives SARS-CoV-2 nucleocapsid protein to undergo phase separation at specific temperatures., Roden, C., Dai, Y., Giannetti, K., Seim, I., Lee, M., Sealfon, R., McLaughlin, G., Boerneke, M., Iserman, C., Wey, S., Ekena, J., Troyanskaya, O., Weeks, K., YOu, L., Chilkoti, A., Gladfelter, A.S., Nucleic Acid Research, DOI: 10.1093/nar/gkac596.
Biomolecular Condensates as Novel Antiviral Targets., Martin, E.W., Iserman, C., Olety, B., Mitrea, D.M., Klein, I.A., JMB, DOI: 10.1016/j.jmb.2023.168380.
Publikationen
Eine vollständige Liste der Publikationen finden Sie hier.
Newsroom
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