AG Funktionelle Genetik der Neurodegeneration und neurologische Erkrankungen

Initiativbewerbungen für naturwissenschaftliche Doktorandenstellen (m/w/d) und Postdoktorandenstellen (m/w/d) sind jederzeit willkommen!

Das gleiche gilt für Bewerbungen für Abschlussarbeiten im Bachelor (B.Sc) und Master (M.Sc.).

Alle Bewerbungen sollten einen aussagekräftigen tabellarischen Lebenslauf, ein Transkript der bisher absolvierten Module bzw. Nachweise der bisher absolvierten Abschlüsse sowie eine kurze Beschreibung der fachlichen Eignung und der persönlichen Motivation beinhalten. Weitere Anlagen können optional ergänzt werden.

Das Forschungsinteresse der Arbeitsgruppe Funktionelle Genetik der Neurodegeneration und neurologische Erkrankungen unter der Leitung von Dr. Dr. rer. nat. Hans Zempel liegt bei der Aufklärung der Pathomechanismen von neurodegenerativen und seltenen genetisch-neurologischen Erkrankungen. Wir arbeiten an der Identifikation und Charakterisierung von Faktoren, welche die neuronale und synaptische Funktion beeinflussen. Seltene genetische Erkrankungen geben oft Hinweise auf die Entstehung und die Behandlung von altersassozierten Krankheiten auch nicht genetischer Natur – wie die Demenz vom Alzheimer Typ.

Mit der zusätzlichen Unterstützung des ZMMKs verwenden wir modernste mikroskopische, zellbiologische, genetische und biochemische Methoden, um genetische und nicht genetische Faktoren der Neurodegeneration des zentralen und peripheren Nervensystems zu identifizieren und zu charakterisieren.

Unser Forschungsfokus liegt auf den zellulären und molekularen Mechanismen und der Therapie von

  • Demenzen vom Typ Alzheimer und verwandten Tauopathien, bspw. Frontotemporale Demenzen (Morbus Pick, Kortikobasale Degeneration, Progressive Supranukleäre Paralyse)
  • Mitochondriopathien, wie Polymerase-Gamma Mutationen
  • Neurologische Erkrankungen, welche durch Zytoskelettstörungen, zellulären Transportstörungen, oder neuronale Migrationsdefekte verursacht werden (Hereditäre Spastische Paraplegie (HSP), Lissenzephalopathien) 
  • 2-Hydroxyglutaratazidurie und verwandte Syndrome
  • Lysosomale Speichererkrankungen
  • Neuronale Zellpolarität

Wir freuen uns über Initiativen für wissenschaftliche Zusammenarbeiten und Ideen zur Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen.
 

Drittmittel
  • Else-Kröner-Fresenius-Stiftung
  • Jürgen-Manchot-Stiftung
  • Studienstiftung des deutschen Volkes
  • Köln Fortune
  • Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
  • German Research Counsil (GRC)
  • Alzheimer Forschungsinitiative (AFI)
Ausgewählte Publikationen

Bell-Simons M, Buchholz S, Klimek J, Zempel H.
Laser-Induced Axotomy of Human iPSC-Derived and Murine Primary Neurons Decreases Somatic Tau and AT8 Tau Phosphorylation: A Single-Cell Approach to Study Effects of Acute Axonal Damage.
Cell Mol Neurobiol. 2023 May 12. doi: 10.1007/s10571-023-01359-z.
PubMed PMID: 37171549

Tjiang N, Zempel H.
A mitochondria cluster at the proximal axon initial segment controls axodendritic TAU trafficking in rodent primary and human iPSC-derived neurons.
Cell Mol Life Sci. 2022 Feb 4;79(2):120. doi: 10.1007/s00018-022-04150-3.
PubMed PMID: 35119496

Schützmann MP*, Hasecke F*, Bachmann S*, Zielinski M, Hänsch S, Schröder GF, Zempel H#, Hoyer W.# (* indicates shared first-authorship, #indicates shared last-authorship)
Endo-lysosomal Aβ concentration and pH trigger formation of Aβ oligomers that potently induce Tau missorting.
Nat Commun. 2021 Jul 30;12(1):4634. doi: 10.1038/s41467-021-24900-4.
PubMed PMID: 34330900

Bachmann S, Bell M, Klimek J, Zempel H.
Differential Effects of the Six Human TAU Isoforms: Somatic Retention of 2N-TAU and Increased Microtubule Number Induced by 4R-TAU.
Front Neurosci. 2021 May 25;15:643115. doi: 10.3389/fnins.2021.643115.
PubMed PMID: 34113229

Bell M, Bachmann S, Klimek J, Langerscheidt F, Zempel H.
Axonal TAU Sorting Requires the C-terminus of TAU but is Independent of ANKG and TRIM46 Enrichment at the AIS.
Neuroscience. 2021 May 1;461:155-171. doi: 10.1016/j.neuroscience.2021.01.041. Epub 2021 Feb 6.
PubMed PMID: 33556457

Bachmann S, Linde J, Bell M, Spehr M, Zempel H, Zimmer-Bensch G.
DNA Methyltransferase 1 (DNMT1) Shapes Neuronal Activity of Human iPSC-Derived Glutamatergic Cortical Neurons.
Int J Mol Sci. 2021 Feb 18;22(4):2034. doi: 10.3390/ijms22042034.
PubMed PMID: 33670788

Zempel H, Dennissen FJA, Kumar Y, Luedtke J, Biernat J, Mandelkow EM, Mandelkow E.
Axodendritic sorting and pathological missorting of Tau are isoform-specific and determined by axon initial segment architecture.
J Biol Chem. 2017 Jul 21;292(29):12192-12207. doi: 10.1074/jbc.M117.784702. Epub 2017 May 23.<
PubMed PMID: 28536263

Zempel H, Mandelkow E.
Lost after translation: missorting of Tau protein and consequences for Alzheimer disease.
Trends Neurosci. 2014 Dec;37(12):721-32. doi: 10.1016/j.tins.2014.08.004. Epub 2014 Sep 12. Review.
PubMed PMID: 25223701

Zempel H, Luedtke J, Kumar Y, Biernat J, Dawson H, Mandelkow E, Mandelkow EM.
Amyloid-β oligomers induce synaptic damage via Tau-dependent microtubule severing by TTLL6 and spastin.
EMBO J. 2013 Nov 13;32(22):2920-37. doi: 10.1038/emboj.2013.207. Epub 2013 Sep 24.
PubMed PMID: 24065130

Zempel H, Thies E, Mandelkow E, Mandelkow EM.
Abeta oligomers cause localized Ca(2+) elevation, missorting of endogenous Tau into dendrites, Tau phosphorylation, and destruction of microtubules and spines.
J Neurosci. 2010 Sep 8;30(36):11938-50. doi: 10.1523/JNEUROSCI.2357-10.2010. Erratum in: J Neurosci. 2012 Apr 25;32(17):6052.
PubMed PMID: 20826658

Dr. Dr. rer. nat.--Zempel-Hans
Dr. Dr. rer. nat. Hans Zempel, Dipl.-Biochemiker

Arzt

Kerpener Str. 34, 50931 Köln, Gebäude 47 (Frauenklinik), 9. OG

fax icon +49 221 478-86465

Akademischer Werdegang
08/2018Medical Approbation, University of Bonn & Medical thesis, magna cum laude (0,5)
2015–2018Clinical Medicine, Student, University Bonn & Postdoc (50%), DZNE, Bonn
12/2013PhD Thesis, Biochemistry, summa cum laude (1,0*), Hamburg University & Max-Planck Groups for Structural Molecular Biology
2006–2008Clinical Medicine, Medical and Dental University Tokyo, Japan
2005–2006Biophysics & Genetics, Kyoto University, Japan
2002–2006Biochemistry & Biophysics, MSc in Biochemistry, Berlin University (FU) & Charité, Berlin, Germany
2000–2002Abitur, with honors, top of class (grade 1,2) Gymnasium Oberasbach b. Nürnberg
1999–2000High-School Diploma, with honors, Rancocas Valley High School, NJ, USA
Klinischer Werdegang
Seit 09/2018Principal Investigator & Medical Doctor Institute for Human Genetics, University Clinic Cologne
04/2018–08/2018Chief Scientific Officer (Start-up company, EF incubator) MedXact technology ltd. (now Juniper Medical Computing), Berlin/London
2017–2018Clinical Rotations: Neurology (Univ. Liège, Belgium), Surgery (Univ. Würzburg, Germany), Internal Medicine (Univ. La Laguna, Spain) 
2010–2017PhD & PostDoc by German Center for Neurodegenerative Diseases (DZNE), Bonn & Max-Planck Group for Struct. & Mol. Biology, Hamburg

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Das Team

Daniel Adam, M.Sc., Doktorand
Sarah Buchholz, Dr. rer. nat., Post-Doktorandin
Cagla Cakmak, M.Sc., Doktorandin
MhD Aghyad Al Kabbani, M.Sc, Doktorand
Jennifer Klimek, Biologisch-technische Assistentin
Felix Langerscheidt, M.Sc., Doktorand
Thilo Löhr, B.Sc., Masterstudent
Imra Mantey, Doktorandin (med. cand.)
Tamara Wied, B.Sc., Masterstudentin