Martin Johannes Lohse (* 26. August 1956 in Mainz) ist ein deutscher Humanmediziner mit dem Schwerpunkt Pharmakologie und Toxikologie und Herz-Kreislauf-Forschung. Von April 2016 bis Mai 2019 war er Vorstandsvorsitzender des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft und leitete von 2017 bis 2018 auch das Berliner Institut für Gesundheitsforschung (BIG). Von 2019 bis 2022 war er Präsident der Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte (GDNÄ).
Leben Martin Lohse wurde geboren als Sohn des Theologen und späteren evangelisch-lutherischen Landesbischofs Eduard Lohse. Er studierte Humanmedizin und Philosophie in Göttingen, London und Paris und schloss das Studium 1981 mit dem medizinischen Staatsexamen ab. Ebenfalls 1981 promovierte er in Medizin mit dem Schwerpunkt Neurobiologie am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen in der Abteilung Neurobiologie. 1988 habilitierte er sich für Pharmakologie und Toxikologie an der Universität Heidelberg, 1990 erfolgte die Anerkennung als Facharzt für Pharmakologie und Toxikologie durch die Bezirksärztekammer Nordbaden.
Von 1983 bis 1988 war Martin Lohse Wissenschaftlicher Assistent bei Ulrich Schwabe an den Pharmakologischen Instituten der Universitäten Bonn und Heidelberg, von 1988 bis 1989 Research Associate bei dem späteren Nobelpreisträger Robert Lefkowitz am Howard Hughes Medical Institute der Duke University, USA. An der Duke University wurde er 1990 Assistant Medical Research Professor. Von 1990 bis 1993 war Martin Lohse Arbeitsgruppenleiter am Laboratorium für Molekulare Biologie der Universität München und am Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried. Seit 1993 ist er Professor für Pharmakologie und Toxikologie an der Universität Würzburg, 2022 wurde er pensioniert.Pressemitteilung Universität Würzburg. Das 2001 dort gegründete Rudolf-Virchow-Zentrum (DFG-Forschungszentrum für experimentelle Biomedizin) wurde von ihm als Gründungssprecher bis 2016 geleitet. Er gehörte zu den Initiatoren des Studienganges Biomedizin im Jahr 2001 und zu den Gründern der Graduiertenschulen der Universität Würzburg, deren geschäftsführender Direktor er von 2003 bis 2016 war.
Ab dem 1. Oktober 2009 war Martin Lohse im Nebenamt Vizepräsident für Forschung der Universität Würzburg; er wurde in diesem Amt 2012 bestätigt. 2015 trat er nicht mehr erneut an.Neues Team von Vizepräsidenten. Am 29. Oktober 2015 wurde er vom Kuratorium der Humboldt-Universität zu Berlin einstimmig als Kandidat für das Amt des Universitätspräsidenten nominiert.Anja Kühne, Tilmann Warnecke: Martin Lohse soll neuer HU-Präsident werden. In: Der Tagesspiegel. 29. Oktober 2015, abgerufen am 11. November 2015. Am 8. November 2015 – die Wahl war für den 17. November geplant – zog Lohse seine Kandidatur jedoch wegen der Unterfinanzierung und der besonderen Verwaltungsstruktur der Universität zurück.Martin Lohse sagt Präsidentenamt ab. In: Berliner Zeitung. Stand vom 10. November 2015.
Zum April 2016 übernahm er das Amt des Vorstandsvorsitzenden des Max-Delbrück-Centrums in Berlin.Martin Lohse wird Chef des Max-Delbrück-Centrums. In: Gesundheitsstadt Berlin. Stand vom 4. März 2016. Dort verantwortete er gemeinsam mit der Charité und der Freien Universität Berlin den Aufbau einer Einrichtung für die Kryo-Elektronenmikroskopie und den Bau des Isolde-Dietrich-Hauses. Er konzipierte das Zentrum für innovative Bildgebung und warb dafür die Mittel für einen Neubau ein. Zusätzlich leitete er von 2017 bis 2018 das Berliner Institut für Gesundheitsforschung (BIG), dessen Vorstand er bereits vorher nebenamtlich angehörte.Lohse folgt auf Böttinger. In: Transkript vom 10. Juli 2017. Im Mai 2019 trat er vom Amt des Vorstandsvorsitzenden des MDC zurück.Pressemitteilung des Max-Delbrück-Centrums vom 15. Mai 2019. Von 2019 bis 2022 war er in der Nachfolge des Informatikers Wolfgang Wahlster Präsident der Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte und verantwortete die Jubiläumstagung zum 200. Geburtstag der Gesellschaft im September 2022 in Leipzig.Tagung der GDNÄ zum 200. Jubiläum, Leipzig 2022.
Seit 2020 leitet er den Aufbau des ISAR Bioscience Instituts in München/Planegg, eines neu gegründeten Instituts zur Forschung mit iPS-Zellen, das als Inkubator für die Translation von Forschungsprojekten in die biomedizinische und biotechnologische Anwendung dienen soll.Website ISAR Bioscience.
Werk Martin Lohse erforscht Rezeptoren für Hormone und Neurotransmitter, die wesentliche Angriffspunkte für Arzneimittel darstellen. Sein Hauptinteresse gilt dabei den G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCR), zu denen die Rezeptoren für Adrenalin und Noradrenalin gehören. Er entdeckte die β-Arrestine, die für die Abschaltung von Rezeptoren verantwortlich sind, indem sie sich an Rezeptoren anlagern, wenn diese aktiviert und durch G-Protein-gekoppelte Rezeptorkinasen (GRK) phosphoryliert wurden.M. J. Lohse, J. L. Benovic, J. Codina, M. G. Caron, R. J. Lefkowitz: β-Arrestin: a protein that regulates β-adrenergic receptor function. In: Science. 248, 1990, S. 1547–1550. Er entdeckte auch, dass G-Proteine durch ein spezifisches Regulatorprotein, das Phosducin, gehemmt werden.P. H. Bauer, S. Müller, M. Puzicha, S. Pippig, B. Obermaier, E. J. M. Helmreich, M. J. Lohse: Phosducin is a protein kinase A-regulated G-protein regulator. In: Nature. 358, 1992, S. 73–76.
Er fand heraus, dass bei chronischer Herzinsuffizienz GRKs im Herzen vermehrt vorkommen und die Beta-Adrenozeptoren abschalten; dies ist vermutlich ein Schutzmechanismus vor zu großer Stimulation durch Adrenalin und Noradrenalin.M. Ungerer, M. Böhm, J. S. Elce, E. Erdmann, M. J. Lohse: Altered expression of β-adrenergic receptor kinase and β1-adrenergic receptors in the failing human heart. In: Circulation. 87, 1993, S. 454–463. Der Nachweis der schädlichen Wirkung einer erhöhten Aktivität von Beta-Adrenozeptoren im Herzen stellt die Grundlage für die Behandlung durch Betablocker dar.S. Engelhardt, L. Hein, F. Wiesmann, M. J. Lohse: Progressive hypertrophy and heart failure in β1-adrenergic receptor transgenic mice. In: Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 96, 1999, S. 7059–7064. Weiter fand seine Arbeitsgruppe heraus, dass bei einem Teil der Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz Antikörper gegen Beta1-Adrenozeptoren vorkommen, die die Prognose der Patienten deutlich verschlechtern.R. Jahns, V. Boivin, C. Siegmund, G. Inselmann, M. J. Lohse, F. Boege: Autoantibodies activating human β1-adrenergic receptors are associated with reduced cardiac function in chronic heart failure. In: Circulation. 99, 1999, S. 649–654. Ihre Blockade durch cyclische Peptide, die aus dem Rezeptor abgeleitet sind, führten zur Gründung der Corimmun GmbH in Martinsried und wird derzeit klinisch als Therapie bei Herzinsuffizienz getestet. Weitere Arbeiten zur chronischen Herzinsuffizienz zeigten, dass dabei eine spezifische Aktivierung der ERK-Proteinkinasen (Extracellular-signal Regulated Kinase) durch Phosphorylierung der Isoformen 1 und 2 am Threonin-188 vorkommt.K. Lorenz, J. P. Schmitt, E. M. Schmitteckert, M. J. Lohse: A new type of ERK1/2-autophosphorylation causes cardiac hypertrophy. In: Nature Medicine. 15, 2009, S. 75–83.
Lohse ist ein Pionier der optischen Analyse von zellulären Signalprozessen.J. P. Vilardaga, M. Bünemann, C. Krasel, M. Castro, M. J. Lohse: Measurement of the millisecond activation switch of G-protein-coupled receptors in living cells. In: Nature Biotechnology. 2, 2003, S. 171–176.C. Hoffmann, G. Gaietta, M. Bünemann, S. Adams, S. Oberdorff-Maass, B. Behr, J. P. Vilardaga, R. Y. Tsien, M. H. Ellisman, M. J. Lohse: A FlAsH-based FRET approach to determine G-protein coupled receptor activation in living cells. In: Nature Methods. 21, 2005, S. 807–812.M. J. Lohse, S. Nuber, C. Hofmann: Fluorescence/bioluminescence resonance energy transfer techniques to study G-protein-coupled receptor activation and signaling. In: Pharm Rev. 64, 2012, S. 299–336. Seine Arbeitsgruppe entwickelte fluoreszierende Sensoren für Rezeptoren, G-Proteine und ihre Effektoren. Diese erlauben die mikroskopische Beobachtung, wo und wann in einer Zelle diese Signalwege angeschaltet werden. Solche Untersuchungen zeigten, wie schnell G-Protein-gekoppelte Rezeptoren aktiviert werden können; für die meisten Rezeptoren beträgt diese Zeit ca. 50 Millisekunden.V. Hlavackova, U. Zabel, D. Frankova, J. Bätz, C. Hoffmann, L. Prezeau, J. P. Pin, J. Blahos, M. J. Lohse: Sequential inter- and intrasubunit rearrangements during activation of dimeric metabotropic glutamate receptor 1. In: Science Signal. 5, 2012, S. ra59. Auch die nachfolgenden Schritte der Signalweiterleitung können mit diesen Methoden zeitlich und räumlich erfasst werden. Daraus ergibt sich ein Bild, wie und wo in einer Zelle die von einem Rezeptor ausgehenden Signale wirken. Jüngere Arbeiten weisen einzelne Rezeptoren auf der Zelloberfläche nach und zeigen, wie sie sich bewegen und miteinander Paare bilden und wie sie ihre Signale an die nachgeschalteten G-Proteine weitergeben.D. Calebiro, F. Rieken, J. Wagner, T. Sungkaworn, U. Zabel, A. Borzi, E. Cocucci, A. Zürn, M. J. Lohse: Single-molecule analysis of fluorescently labeled GPCRs reveals receptor-specific complexes with distinct dynamics and organization. In: Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 110, 2013, S. 743–748.T. Sungkaworn, M.L. Jobin, K. Burnecki, A. Weron, M.J. Lohse, D. Calebiro: Single-molecule imaging reveals receptor-G protein interactions at cell surface hot spots. In: Nature. 550, 2017, S. 543–547. Aus diesen optischen Analysen heraus entwickelte seine Arbeitsgruppe das Konzept von Nanometer-großen unabhängigen Signaldomänen, über die einzelne Rezeptor die Funktionen von Zellen regulieren.A. Bock, P. Annibale, C. Konrad, A. Hannawacker, S.E. Anton, I. Maiellaro, U. Zabel, S. Sivaramakrishnan, M. Falcke, M.J. Lohse: "Optical mapping of cAMP signaling at the nanometer scale." In: Cell. 182, 2020, S. 1519–1530.S.E. Anton, C. Kayser, I. Maiellaro, K. Nemec, J. Möller, A. Koschinski, M. Zaccolo, P. Annibale, M. Falcke, M.J. Lohse, A. Bock: "Receptor-associated independent cAMP nanodomains mediate spatiotemporal specificity of GPCR signaling." In: Cell. 185, 2022, S. 1130–1142.
Aus der Arbeitsgruppe von Martin Lohse gingen zahlreiche namhafte Pharmakologen hervor,Neurotree: Martin J. Lohse unter anderen die Lehrstuhlinhaber Lutz Hein (Universität Freiburg), Ursula Quitterer (ETH Zürich), Moritz Bünemann (Universität Marburg), Martine Smit (VU Amsterdam), Stefan Engelhardt (TU München), Stefan Schulz (Universität Jena), Jean-Pierre Vilardaga (Harvard University und University of Pittsburgh), Lorenz Meinel (Universität Würzburg), Viacheslav Nikolaev (Universität Hamburg), Kristina Lorenz (ISAS Dortmund und Universität Essen; seit 2019 Universität Würzburg), Carsten Hoffmann (Universität Jena), Davide Calebiro (Universität Birmingham), Melanie Philipp (Universität Tübingen) und Andreas Bock (Universität Mainz).
Lohse gehört zu den Gründern der Biotech-Firmen ProCorde (2000), Corimmun (2007) und advanceCOR (2012).
Wissenschaftsmanagement Martin Lohse gehörte seit 1996 verschiedenen Gremien der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) an, so dem Senat und Hauptausschuss (2001–2007) und dem Bewilligungsausschuss Exzellenzinitiative der DFG und des Wissenschaftsrats. Von 2001 bis zur Auflösung 2008 war er Mitglied im Nationalen Ethikrat; in dieser Funktion erarbeitete er unter anderem gemeinsam mit Hans-Jochen Vogel die Stellungnahme „Zur Patentierung biotechnologischer Erfindungen“.Nationaler Ethikrat. Zur Patentierung biotechnologischer Erfindungen unter Verwendung biologischen Materials menschlichen Ursprungs. 2004