2 augustus 2018

Lukas Kapitein benoemd tot hoogleraar Moleculaire en Cellulaire Biofysica

Lukas Kapitein

Het College van Bestuur heeft per 1 augustus Lukas Kapitein benoemd tot hoogleraar Moleculaire en Cellulaire Biofysica aan het departement Biologie. Kapitein doet onderzoek naar de architectuur en dynamica van cellen en richt zich met name op zenuwcellen: hoe krijgen en behouden ze hun ingewikkelde vorm? Met behulp van natuurkundige technieken en concepten probeert zijn groep cellulaire basisprincipes te ontrafelen.

Wat doet Kapitein, natuurkundige van oorsprong, eigenlijk bij het departement Biologie? “We gebruiken natuurkunde in de biologie eigenlijk op twee verschillende manieren”, legt hij uit. “Enerzijds zijn veel belangrijke technieken gebaseerd op natuurkundige principes. Mijn groep is bijvoorbeeld gespecialiseerd in geavanceerde lichtmicroscopie, waarmee we tegenwoordig bijvoorbeeld heel scherpe filmpjes kunnen maken van wat specifieke eiwitten doen in levende cellen. Daarnaast kun je natuurkunde gebruiken om complexe biologische processen te begrijpen vanuit onderliggende basisprincipes en te vatten in wiskundige modellen. Het voordeel van zulke modellen is dat je er vaak ook precieze voorspellingen uit kan afleiden, waarmee je het model verder kunt testen.”

Transport in zenuwcellen

Kapitein richt zich daarbij niet op simpele cellen, maar juist op de ingewikkeldste die er zijn: zenuwcellen. Deze cellen hebben hele verfijnde vormen en zijn zo groot dat er speciale transportsystemen nodig zijn om alle onderdelen naar de juiste plek te brengen. Dit is mogelijk dank zij het celskelet, een mechanisch netwerk van eiwitdraden dat de cellen hun vorm en stevigheid geeft en waarlangs speciale motormoleculen kunnen lopen. De groep van Kapitein is gespecialiseerd in het zichtbaar maken van het celskelet en in het gecontroleerd manipuleren van motormoleculen om zo hun werking in de cel te begrijpen. “Zo krijgen we steeds meer inzicht in de wegenkaart en de verkeersregels van de cel. Uiteindelijk wil ik graag begrijpen hoe de gezamelijke activiteit van heel veel verschillende kleine moleculen kan leiden tot een robuust geordend systeem dat duizenden malen groter is dan de individuele bouwstenen”, aldus Kapitein.

Microtubuli in COS-7 cell
Microtubuli in COS-7-cel

Ecosysteem van onderzoek

Een beter begrip van de werking van zenuwcellen levert ook begrip op over wat er fout kan gaan. “Wat gaat er mis bij verschillende gevallen van zenuwschade? En is het bijvoorbeeld mogelijk om een beschadigd axon te herstellen?” Kapitein werkt zelf niet met patiënten, maar zijn onderzoek biedt wel een fundering voor neurowetenschappers en geneeskunde-onderzoekers. “Ik vind dat je toegepast en fundamenteel onderzoek niet tegen elkaar moet uitspelen. Ze vormen samen het ecosysteem van de wetenschap. Niemand kan álles doen, dus samenwerken en verbindingen maken is noodzakelijk. Daarom is het ook heel aantrekkelijk om in Utrecht te werken: het hele spectrum van onderzoek is hier aanwezig, van fundamentele natuurkunde tot medisch hersenonderzoek. Ik vind het heel leuk om met veel van deze groepen verbindingen te hebben.”

Onderwijs

Interdisciplinair onderwijs is een belangrijke poot van de leerstoel. Sinds het begin van dit jaar is Kapitein programmaleider van de Masteropleiding Molecular and Cellular Life Sciences. Ook organiseert hij verschillende cursussen over microscopie. “Ik wil biologie-studenten graag natuurkundige principes bijbrengen. En andersom wil ik ook studenten natuurkunde interesseren voor de life sciences.” Hij gebruikt zijn grote enthousiasme voor de biofysica om die brug te slaan. “Ik word altijd enthousiast als mijn promovendi nieuwe data laten zien. Dan zie ik een filmpje van eiwitten die bewegen in een cel en vind ik het wéér geweldig dat dat allemaal gewoon werkt.”

Lukas Kapitein
Lukas Kapitein

Lukas Kapitein (1978) is sinds 2011 als Universitair Docent en groepsleider verbonden aan de afdeling Celbiologie van het departement Biologie en werd in 2016 Universitair Hoofddocent. Hij studeerde in 2002 af als natuurkundige aan de Vrije Universiteit Amsterdam en promoveerde in 2007 cum laude als biofysicus aan dezelfde universiteit. Van 2007 tot 2011 was hij als postdoc verbonden aan de afdeling Neurowetenschappen van het Erasmus MC, waar hij zijn onderzoek naar transportprocessen in hersencellen is begonnen, gesteund door een Veni-beurs en een Erasmus MC fellowship. In 2013 ontving hij een ERC Starting Grant van de European Research Council en een Vidi-beurs van NWO.

Meer lezen