Die DFG-Forschungsgruppe 2518 ‘Funktionelle Dynamik von Ionenkanälen und Transportern – DynIon’ verbindet experimentelle und computerbasierte Strategien, um die Funktion von Ionenkanälen und -transportern zu untersuchen. Im Fokus der Forschungsgruppe stehen grundlegende funktionelle Prozesse, die Permeation von Ionen, die Bindung und Translokation von Liganden/Substraten sowie die Aktivierung durch Liganden und die Membranspannung. Dabei wird sich DynIon auf vier Proteinklassen konzentrieren: (1) K+-Kanäle (z.B. K2P-Kanäle, spannungsgesteuerte K+-Kanäle, virale K+-Kanäle), (2) Zyklische Nukleotid-regulierte Kanäle (CNG- und HCN-Kanäle), (3) Glutamat-Rezeptoren und (4) Glutamattransporter (SCL1, SCL17). Wir setzen eine Vielzahl moderner experimenteller Methoden wie die Patch-Clamp-Technik, Fluorometrie, Spektroskopie isolierter Proteine, künstliche Membranen, Nanodisks und Cryo-Elektronenmikroskopie ein. Diese Techniken werden mit hochmodernen Computerstrategien wie MD-Simulationen, QM/MM-Simulationen, Berechnungen der freien Energie, Computer-basierter Elektrophysiologie, Rigiditätsanalysen, Markov-Modellierung, anisotroper Netzwerk-Modellierung, Kalman-Filterung, Boltzmann-Generatoren und ‚Deep learning‘ kombiniert. Damit wird DynIon die ansonsten oft nicht erreichbare Synergie zwischen Laborexperimenten und aufwändigen Computeranalysen nutzen und weiterentwickeln. Wir erwarten, dass das Forschungsprogramm von DynIon neue Einblicke in ausgewählte Ionenkanäle und Transporter liefert und somit das Verständnis der Funktion von Ionenkanälen und -transportern weiterhin signifikant verbessert.