Molekulare Zellbiologie der Pflanzen

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Zellen sind die komplexen Grundbausteine des Lebens. Sie sind in verschiedene Reaktionsräume, sogenannte Organellen, unterteilt, die für ihre Funktionsfähigkeit eine Vielzahl von Proteinen benötigen. Wie diese nach ihrer Bildung in der Zellflüssigkeit (Cytoplasma) in den Zellen passgenau verteilt werden, erforscht Professor Enrico Schleiff.

Seine Analyse setzt bei der Entstehung der Ribosomen an, die Proteine bilden, da sie möglicherweise einen Beitrag zur Bestimmung des Zielortes der produzierten Proteine leisten. Deren Synthese und Verteilung wird darüber hinaus durch ein komplexes Protein-Netzwerk reguliert, an dem auch Chaperone beteiligt sind. Diese unterstützen Proteine während ihrer Faltung und begleiten sie bei ihrem Transport zu den und in die verschiedenen Reaktionsräume. Chaperone sind darüber hinaus auch an der Anpassung der Zellen an veränderte Umweltbedingungen beteiligt. Daher untersuchen Schleiff und sein Team auch die funktionelle Zuordnung und Wirkweise dieser wichtigen Proteine.

Pflanzenzellen besitzen neben den in tierischen Zellen vorkommenden Organellen zusätzlich die für die Photosynthese zuständigen Chloroplasten. Diese sind von zwei Membranen umgeben – entsprechend komplex sind die Erkennungs- und Transportmechanismen von Stoffen. Um den Aufbau, die Regulation und die evolutionäre Entwicklung von Pflanzenzellen zu verstehen, vergleicht Schleiff die Eigenschaften der Organellen mit denen von Cyanobakterien, die als Vorläufer der Organelle betrachtet werden. Das Team charakterisierte bisher verschiedene Kanal-Proteine, die in der äußeren Membran der Chloroplasten oder Bakterien die Durchlässigkeit für Proteine und andere Stoffklassen ermöglichen. Die Analysen mit einer Vielfalt an Methoden reichen dabei von der molekularen bis zur strukturellen Ebene.

Die energetischen Prozesse in Membranen untersucht Schleiff ebenso wie die Wirkungsweise und Struktur einzelner Proteine in verschiedenen biologischen Systemen. „Für die Analysen wähle ich jeweils die Organismen, an denen die Fragen am effizientesten zu beantworten sind“, berichtet Schleiff. Seine Faszination für innovative Ansätze zur Erarbeitung von wissenschaftlichen Ergebnissen will Schleiff an die Studierenden ebenso weitergeben wie fundiertes Methodenwissen.

Zur Person

Schleiff klein

Sein Studium der Physik schloss Enrico Schleiff mit einer biophysikalischen Diplomarbeit über Funktion und Struktur von Proteinen ab. An der McGill University, Montreal, Kanada, wurde er mit einer Arbeit über den Proteintransport in die Mitochondrien promoviert. 2003 habilitierte die Universität München Schleiff im Bereich Zellbiologie/Botanik. Im Anschluss setzte er seine Forschung am Transportsystem der Chloroplasten fort und wurde als Nachwuchsgruppenleiter von der Volkswagenstiftung gefördert. An die Universität Frankfurt wurde Schleiff 2007 berufen. Seine Erforschung der Makromolekularen Komplexe, die in den Transport von Proteinen involviert sind, ist Teil des Exzellenzclusters „Makromolekulare Komplexe“ und des „Center of Membrane Proteomics“ der Goethe-Universität.

Kontakt:

Prof. Enrico Schleiff, PhD
Institut für Molekulare
Biowissenschaften
Max-von-Laue-Str. 9
60438 Frankfurt am Main
Telefon: +49 (0)69 798 29285
E-Mail: schleiff@bio.uni-frankfurt.de
www.bio.uni-frankfurt.de