Assistenzprofessor
Labor für Integrative Biologie
Entwicklungslehrstuhl der Hearst Foundations
Die menschliche Gesundheit hängt von den koordinierten Bewegungen einer erstaunlichen Anzahl molekularer Komponenten in unserem Körper ab. Enzyme brechen die DNA-Helix auseinander, um unser Genom zu lesen und zu reparieren, Zellen transportieren Nährstoffe, um unser Gewebe mit Energie zu versorgen, und Motorproteine in unserem Herzen arbeiten zusammen, um die Durchblutung anzutreiben. Dennoch sind wir weit davon entfernt, ein umfassendes Verständnis der Biomechanik auf allen Ebenen zu haben, von Molekülen über Zellen bis hin zu Geweben. Die Bewältigung dieser Herausforderung wird den Weg für quantitative Modelle biomechanischer Systeme ebnen, die unser Verständnis der menschlichen Gesundheit und Krankheit revolutionieren können.
Kosuri untersucht die Bewegungen von Molekülen sowie deren Organisation im Gewebe, um eine integrierte Karte zu erstellen, die zeigt, wie Bewegung zu Funktion führt, von den molekularen Motoren in den Zellen bis zum Muskelgewebe des Herzens.
Um die Mechanik einzelner Moleküle aufzuklären, entwickelt Kosuri eine neuartige Messtechnik. Basierend auf den rasanten Fortschritten auf dem Gebiet des DNA-Origami entwirft und baut Kosuri maßgeschneiderte Geräte im Nanomaßstab (von denen Millionen problemlos in eine einzelne Zelle passen könnten), die in der Lage sind, molekulare Bewegungen zu verfolgen. Durch die Kombination dieser neuen Technologie mit modernsten Mikroskopietechniken ist Kosuri in der Lage, bisher ungesehene Bewegungen biologischer Moleküle zu visualisieren und zu messen.
Kosuri nutzt außerdem neuartige funktionelle Bildgebungsverfahren, um einen 3D-Molekülatlas des Herzens zu erstellen. Dieser Atlas wird unser Verständnis darüber verbessern, wie die molekulare und zelluläre Struktur des Herzens zu seiner mechanischen Funktion oder Dysfunktion führt. Mit diesen Ansätzen wird er den Umbau und die Fibrose des Herzgewebes, zwei Kennzeichen von Herzinsuffizienz, untersuchen, um neue Wege für regenerative Therapien zu identifizieren.
Kosuri war Mitentdecker eines chemischen Mechanismus, der die Muskelmechanik durch Veränderung der Proteinfaltung reguliert. Die Studie beleuchtete, wie die Proteinfaltung und -entfaltung effektiv steuert, wie ein Muskel auf Dehnung reagiert.
Kosuri entwickelte die theoretischen Grundlagen, Rechenmethoden und Instrumente – einschließlich der Miterfindung eines speziellen Rasterkraftmikroskops (AFM) – für die Verwendung von Kraftimpulsen zur Erkennung der Bildung chemischer Vernetzungen, sogenannter Disulfidbindungen, innerhalb einzelner Proteine.
Kosuri erfand ORBIT (Origami-Rotor-based Imaging and Tracking), eine Technologie, die eine extrem hochauflösende Messung der von Proteinen erzeugten Rotationsbewegungen ermöglicht. Mit ORBIT führte er erstmals direkte Messungen der Rotationsschritte des Enzyms RNA-Polymerase durch, das einzelne Buchstaben des genetischen Codes transkribierte.
Postdoktorand, Harvard University
PhD, Biochemie und Molekulare Biophysik, Columbia University
MSc, Technische Physik, KTH Royal Institute of Technology
