Der Forschungsschwerpunkt des Instituts liegt auf dem Gebiet der molekularen Pharmakologie und Toxikologie. Wir untersuchen, wie köpereigene Signalmoleküle sowie körperfremde Wirk- oder Giftstoffe auf menschliche Zellen wirken und interessieren uns hierbei insbesondere für die molekularen Mechanismen der Signaltransduktion an Zellmembranen und des Transports von Makromolekülen über Zellmembranen.

Die AG Gierschik untersucht Signaltransduktionsmechanismen, die die gerichtete, d.h. durch extrazelluläre Signalmoleküle ausgelöste Bewegung von Entzündungs- und Tumorzellen kontrollieren und damit wichtig für die Entstehung und/oder Aufrechterhaltung von entzündlichen Erkrankungen oder die Ausbreitung von Tumoren sind.
Ziel dieser Arbeiten ist die Entdeckung neuer Signaltransduktionskomponenten und -mechanismen, deren pharmakologische Beeinflussung zu neuen Strategien der Arzneimitteltherapie von Entzündungserkrankungen und Tumoren führen könnten.
Der Fokus liegt hierbei besonders auf Fragestellungen zur Struktur und Funktion von signalübertragenden Guaninnukleotidbindenden Proteinen (auch als G-Proteine oder GTPasen bezeichnet) und ihren Regulatoren und Effektoren.

Die AG Barth untersucht das Zusammenspiel von Proteinen in funktionellen Komplexen, die den Transport von Proteinen und Peptiden über Zellmembranen vermitteln. Als ideale Modelle hoch spezialisierter und extrem effizienter Proteintransportmaschinen dienen Bakterientoxine, die modular aufgebaut sind und funktionelle Untereinheiten für Rezeptorbindung und Membrantransport besitzen, über die eine enzymatisch aktive Untereinheit in das Zytosol menschlicher Zellen transportiert wird. Ziel der Arbeiten ist die Aufklärung, wie solche Toxine in das Zellinnere gelangen und wie sie dort wirken. Diese grundlegenden Forschungsarbeiten finden pharmakologische Anwendungen in der Identifizierung und Charakterisierung neuartiger Inhibitoren gegen medizinisch wichtige Bakterientoxine sowie in der Entwicklung molekularer Transportsysteme für das gezielte Einschleusen makromolekularer Wirkstoffe (Proteine, Enzyme, Peptide) in das Innere von Immun- und Krebszellen.