Mitarbeiter

Mitarbeiter der Arbeitsgruppe und ihre Arbeitsgebiete

T: +49 69 798 29263
Papanikolaou@em.uni-frankfurt.de

Viola Papanikolaou

Sekretariat
Biozentrum N200 Raum 207


T: +49 69 798 29548
a.hamann@bio.uni-frankfurt.de

Dr. Andrea Hamann | Postdoktorandin

Mitochondriale Proteinqualitätskontrolle

Die genetische Manipulation verschiedener Schutzmechanismen führt überraschend oft zu unerwarteten Effekten z.B. auf die Lebensspanne (z.B. Kurzlebigkeit bei PaSod3-Überexpression oder Langlebigkeit bei der Deletion von PaClpP, dem Gen für eine mitochondriale Protease). Verursacht werden diese Effekte durch den Einfluss, den verschiedene Proteinqualitätskontrollsysteme (wie z.B. Schutz vor ROS-bedingten Schäden, Mitophagie, Proteindegradation) aufeinander ausüben. So führt die Beeinträchtigung eines bestimmten Schutzmechanismus zur kompensatorischen Induktion eines anderen. Die diesen Prozessen zugrundeliegenden Regulationsmechanismen sind Ziel unserer Untersuchungen. Dabei wird auch ermittelt, inwieweit die balancierte Fusion und Teilung von Mitochondrien in das Regulationsnetzwerk mit eingebunden ist.


heinz@bio.uni-frankfurt.de

Daniela Heinz | Doktorandin 

Untersuchungen zur Bedeutung des mitochondrialen CLPXP-Komplexes für den Energie-Metabolismus von Podospora anserina 

Die CLP-Proteasen („caseino lytic proteases“) kommen sowohl in Prokaryoten, als auch in den Mitochondrien und Plastiden der meisten Eukaryoten vor. Die Basisstruktur besteht aus zwei heptamerischen CLPP-Ringen, welche einen proteolytischen Kern-Zylinder bilden. Dieser Zylinder ist durch hexamerische Chaperone begrenzt und bildet so einen funktionellen Protease-Komplex. Mehrere Chaperone sind fähig mit dem Kernzylinder zu interagieren, das CLPX-Chaperon jedoch ist das Einzige, dessen Lokalisation in den Mitochondrien bekannt ist.

In vorangegangenen Arbeiten konnte gezeigt werden, dass CLPXP in dem filamentösen Ascomyceten Podospora anserina offenbar eine wichtige Rolle im Energie-Metabolismus spielt. Interessanterweise führt die Deletion der für die CLPXP kodierenden Gene bei P. anserina zu einer Verlängerung der Lebensspanne, ohne die Fruchtbarkeit oder das Wachstum zu beeinträchtigen. 

Ziel dieser Arbeit ist es, die Rolle des CLPXP-Komplexes in den molekularen Mechanismen des Alterns von P. anserina zu erarbeiten. 

henkel@bio.uni-frankfurt.de

Vanessa Henkel | Doktorandin

Untersuchungen zur Bedeutung selektiver Autophagie für Alterungsprozesse von Podospora anserina

Autophagie ist als Teil der zellulären Qualitätskontrolle ein wichtiger Prozess zum Abbau geschädigter Zellbestandteile. In vorherigen Arbeiten zeigte sich, dass in Podospora anserina, einem filamentösen Ascomyceten, Autophagie auch einen Einfluss auf die Lebensspanne und Alterung ausübt. Bei der Makroautophagie werden unselektiert Zellbestandteile in Autophagosomen eingeschlossen und zur Vakuole transportiert. Bei der Mitophagie hingegen, einer Form der selektiven Autophagie, kommt es zu einem spezifischen Abbau geschädigter Mitochondrien. Als essentieller Zellbestandteil sind Mitochondrien an vielen zellulären Prozessen beteiligt, sodass eine genaue Regulation des Abbaus der Organellen nötig ist.

Ziel dieses Projektes ist es die Rolle der Mitophagie in Podospora anserina zu untersuchen, sowie beteiligte Komponenten zu identifizieren und charakterisieren und ihren Einfluss auf Alterungsprozesse zu analysieren.

joppe@bio.uni-frankfurt.de

Aljoscha Joppe | Doktorand

Gerichtete Manipulation der Membrandynamik durch synthetische Moleküle

Mitochondrien sind eukaryotische Organellen mit vielen essentiellen Funktionen. Eine der Hauptfunktionen ist die Erzeugung von Adenosintriphosphat (ATP) durch oxidative Phosphorylierung. Dabei entstehen reaktive Sauerstoffspezies (ROS), welche die natürlichen Nebenprodukte dieses Stoffwechselweges sind. ROS haben zum einen wichtige Funktionen in der Zellsignalgebung und -homöostase, zum anderen führen erhöhte ROS-Spiegel auch zur Schädigung von Mitochondrien und zellulären Bestandteilen (Nukleinsäuren, Proteinen und Lipiden). In Folge dessen kommt es durch die Beeinträchtigungen der mitochondrialen Funktionen, Krankheiten und Alterung.

In diesem Projekt wird der filamentöse Ascomycet Podospora anserina als Modell zur Untersuchung der Rolle des Phospholipids Cardiolipin in der Alterung des Pilzes bearbeitet. Es ist bekannt, dass Cardiolipin die Aktivität der Membranproteine, der Membranstruktur, der Atmungskette und der Membrandynamik beeinflusst. Konkret soll der Frage nachgegangen werden, ob die altersabhängigen Veränderungen der Mitochondrien mit Änderungen in der Cardiolipin-Zusammensetzung der inneren Mitochondrienmembran in Verbindung gebracht werden können. Des Weiteren soll untersucht werden, ob mit Cardiolipin interagierenden Substanzen die innere mitochondriale Membran stabilisieren, was zu einer verbesserten Funktion der Mitochondrien und zu einer Erhöhung der gesunden Lebenserwartung führt.

schuermanns@bio.uni-frankfurt.de

Lea Schürmanns | Doktorandin 

Pexophagie in der Entwicklung und Alterung von Podospora anserina 

Peroxisomen sind hochdynamische eukaryotische Organellen, die essentiell für eine gesunde Entwicklung diverser Organismen sind. Da Peroxisomen an vielen verschiedenen Stoffwechselwegen beteiligt sind, muss ihre Funktionalität gewährleistet werden. Ein Prozess, der sowohl die Quantität als auch Qualität der Peroxisomen regulieren kann, ist Pexophagie, die selektive vakuoläre Degradation von Peroxisomen. Hierbei werden Substrate (z. B. Proteine, Organellen) spezifisch oder unspezifisch abgebaut.

Das Ziel dieser Arbeit ist die Identifizierung und Charakterisierung von Komponenten, die an der Kontrolle von Pexophagie beteiligt sind, sowie Untersuchungen zur Rolle dieses Prozesses in der Alterung des Pilzmodells Podospora anserina.

warnsmann@bio.uni-frankfurt.de

Verena Warnsmann | Doktorandin

Untersuchungen zum Einfluss der Modulation von mitochondrialer Qualitätskontrolle auf die Alterung von Podospora anserina

Mitochondrien sind in eukaryotischen Organellen an einer Reihe essentieller Prozesse beteiligt. Beeinträchtigungen dieser Prozesse führen zu verschienen Krankheiten und Alterung. Daher dienen Mitochondrien als Ansatzpunkte für die Entwicklung von Medikamenten zur Behandlung mitochondrialen Krankheiten. Naturstoffe, wie Gossypol, Quercetin oder Curcumin spielen in dieser Entwicklung eine große Rolle. Um die Wirkung dieser Natursoffe zu testen, werden geeignete Testsysteme benötigt. Ein geeignestes System ist der filamentöse Ascomyzet Podospora anserina, welcher durch eine begrenzte Lebensdauer und eine starke mitochondriale Ätiologie des Alterns charekterisiert ist. Weiterhin steht eine Reihe von Techniken zur Verfügung, um die funktionelle Intergität von Mitochondrien zu untersuchen.

Ziel dieser Arbeit ist es, die Rolle von Mitochondrien im Wirkmechanismus verschiederner Naturstoffe aufzuklären und die Ergebnisse auf die Forschung höherer biologischer Systeme zu übertragen.

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