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Forschung

Forschungsschwerpunkte:

1. Signalmechanismen zur Auslösung der Biosynthese pflanzlicher Wirkstoffe

• pH-Signaturen als Signale für die Expression des Sekundärstoffwechsels (imaging der zellulären pH Verteilung, Ionenfluxe
  an Plasmalemma und Tonoplast, pH-kontrollierte Proteinkinasen und Genexpression)
• die Rolle von G-Proteinen als Signalmodule, insbesondere die Funktion von G-Protein-Target Komplexen in Pflanzen
• die Funktion von Phospholipase A2 als Generator von Signalmolekülen zur Elicitierung der Phytoalexin-Biosynthese
• Redoxprozesse an der Plasmamembran als Signalgeber   
• Suche nach gemeinsamen Signalmodulen in Stressreaktionen tierischer und Pflanzenzellen

• The story in images:
  Signal transfer towards expression of alkaloid biosynthesis (click here)

2. Transport- und Entgiftungsmechanismen für die Kontrolle toxischer Sekundärstoffe

• Die Struktur und Funktion der Sanguinarin-Reduktase als Schlüsselenzym für die Kontrolle und Entgiftung von
  Benzophenanthridin-Alkaloiden
• Transport, Kompartimentierung und Metabolismus von Benzophenanthridinen und ihrer Präkursoren
• Suche nach gemeinsamen Konponenten der Entgiftung von Benzophenanthridinen in Human- und Pflanzenzellen

• The story in images:
  Detoxication of Benzophenanthridine alkaloids (click here)

Spezielle Methoden und Verfahren:

• In einer zellbiologisch orientierten Forschung sind fluoreszenmikroskopische Techniken von großer Bedeutung. Eine besondere Rolle in unserer Arbeitsgruppe spielt dabei das imaging des intrazellulären pH durch konfokale Mikroskopie, die Verfolgung von Ionenfluxen und die Quantifizierung von Sekundärstoffen. Zellkulturen von Eschscholzia produzieren toxische Alkaloide; die Biosynthese wird durch Kontakt mit pathogenen Mikroorganismen ausgelöst. Die folgenden Abbildungen (durch Anklicken vergrösserbar) zeigen Zellen einer Suspensionskultur von Eschscholzia californica.:
  Die Analyse auf zellulärer Ebene wird ergänzt und konfrontiert durch molekularbiologische Methoden der Expressionsanalyse (RT-PCR u.a.) cDNA-Banken, rekombinante Expression in Bakterien und Pilzen, site directed mutagenesis und Proteomanalyse.
  Hinzu kommen klassische und moderne Methoden der Analytik von Sekundärstoffen durch HPLC, FPLC und Fluoreszenzspektroskopie.

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