Arbeitsgruppe Angewandte Biochemie

Leitung: [link]PD Dr. Hans-Peter Mock

Forschungsgebiete

In der Arbeitsgruppe werden Untersuchungen zur Regulation des Sekundärstoffwechsels bei Modell- und Nutzpflanzen durchgeführt. 

 
Sekundärmetaboliten besitzen eine große Bedeutung für die Interaktion der Pflanze mit ihrer Umwelt, da sie z. B. als Schutz- oder Abwehrstoffe wirken können. Pflanzen bilden eine Vielzahl an Sekundärmetaboliten infolge von Stress. Die akkumulierten Komponenten können antimikrobielle Wirkungen zeigen, zum UV-Schutz beitragen, antioxidative Funktion ausüben oder als Signalmoleküle fungieren. 

 

Weiterhin steht die Bedeutung sekundärer Inhaltsstoffe für die menschliche Ernährung im Blickpunkt der Arbeiten. Für die Identifizierung regulatorischer Faktoren, die steuernd auf die Allokation von Ressourcen in verschiedene Klassen von Sekundärstoffen einwirken, werden Proteomansätze und Metabolit-Profiling eingesetzt. Durch die Verwendung transgener Pflanzen und Mutanten soll weiterhin die Bedeutung einzelner Metabolite und Proteine in der Abwehr von biotischem und abiotischem Stress aufgeklärt werden. Als System werden Tabak-Trichome mit molekularen, biochemischen und zellbiologischen Techniken untersucht; im Vordergrund stehen Trichome mit Drüsenfunktion, die zur Sekretion von sekundären Inhaltsstoffen befähigt sind. 

 

Weiterhin werden die zellulären Reaktionen auf Kältestress über Metaboliten-Profilierung und Proteomansätze verfolgt. Die analytischen Techniken zur Metabolitenanalysen werden auch für die Charakterisierung von Akzessionen der Genbank eingesetzt. 

 

In Zusammenarbeit mit externen Kooperationspartnern werden potenzielle gesundheitsfördernde Wirkungen von Flavonoiden in der menschlichen Ernährung untersucht. Die Gruppe hat Techniken der Proteomanalyse als Bestandteil funktioneller Genomanalysen etabliert. Das Repertoire umfasst die Trennung komplexer Proteinextrakte über 2-D Gelelektrophorese und LC-basierten Methoden, und die massenspektrometrische Identifizierung relevanter Proteine per MALDI-TOF und ESI-MS/MS. In verschiedenen Projekten werden Proteomansätze genutzt, um die Proteinprofile verschiedener pflanzlicher Gewebe zu erfassen. Neben der Analyse des Proteoms von Gerstensamen stehen regulatorische Netzwerke auf Proteinebene in der Stressabwehr im Vordergrund. Besondere Aufmerksamkeit richtet sich auf post-translationale Modifikationen wie Phosphorylierung und auf Proteinkomplexe in der Stressabwehr. Die Auswertung der umfangreichen Datensätze geschieht in enger Zusammenarbeit mit Gruppen der Bioinformatik.