Proteinen in der Zelle zuschauen

Jena. Wenn Ionen die Zellmembran durch Ionenkanäle passieren oder Signalproteine aktiviert werden - Lebenswissenschaftler wollen dabei zuschauen, um die Funktionsweise von Zellen und Organen verstehen zu können. Die Eiweißmoleküle, Hauptdarsteller auf der Zellbühne, können im Fluoreszenzmikroskop durch geeignete Marker sichtbar gemacht und so verfolgt werden. Mit Hilfe dieser modernen Technologie haben Biologen und Mediziner in den letzten Jahrzehnten bahnbrechende Entdeckungen gemacht.

"Die vom mikroskopischen Präparat ausgestrahlte Fluoreszenz liefert aber weit mehr Informationen als die meist zur morphologischen Charakterisierung genutzten Intensitätsmessungen", ist sich Christoph Biskup sicher. Der auf die am Universitätsklinikum neu geschaffene Professur für Biomolekulare Photonik berufene Physiologe möchte auch andere Eigenschaften des Fluoreszenzlichtes wie die Lebensdauer, die Polarisation oder die spektralen Eigenschaften im mikroskopischen Präparat quantitativ erfassen und mit anderen, beispielsweise simultan erhaltenen elektrophysiologischen Messgrößen kombinieren. Diese Informationen lassen sich ausnutzen, um dass Zusammenspiel von Proteinen oder sogar die Konformationsänderungen einzelner Proteine in der lebenden Zelle zu untersuchen.

"Wenn man zum Beispiel das Fluoreszenzspektrum zeitaufgelöst aufzeichnet, lassen sich die Beiträge einzelner Moleküle zur Gesamtfluoreszenz besser identifizieren, als dies mit herkömmlichen Methoden möglich ist", nennt der 42-Jährige eine Anwendungsmöglichkeit. Zeitaufgelöste Fluoreszenzspektren lassen sich auch nutzen, um den Energietransfer zwischen entsprechend markierten nur wenige nm voneinander entfernten Proteinen zu messen und so ihre räumliche Nachbarschaft im Lichtmikroskop - trotz des begrenzten Auflösungsvermögens - nachzuweisen.

Die Verbindung hochauflösender optischer Abbildungsverfahren mit zellbiologischen Fragestellungen fasziniert den gebürtigen Kölner, der in seiner Heimatstadt Medizin- und Chemiestudium abschloss. In Jena sieht er für sein Forschungsgebiet die besten Voraussetzungen. Schon als Laborleiter am Institut für Physiologie II des Uniklinikums arbeitete Christoph Biskup eng mit Partnern in der Universität, auf dem Beutenberg-Campus und in der Industrie zusammen. Für künftige Projekte will er diese Kontakte weiter ausbauen.

Professor Dr. Christoph Biskup bei der Arbeit im Labor. Foto: UKJ

Einen Ruf an die Ludwig-Maximilians-Universität nach München im letzten Jahr lehnte der leidenschaftliche Radfahrer zugunsten der Professur in Jena ab. Die neuen Laborräume für seine Arbeitsgruppe werden zur Zeit eingerichtet. Professor Biskup hofft mit der Fertigstellung der Laborräume gegen Jahresende auch sein Team vervollständigt zu haben, für das er noch einen Molekularbiologen sucht. "Es ist aber auch wichtig, den Nach- wuchs schon im Studium an aktuelle Forschungsthemen heranzuführen", betont er, und wird deshalb künftig Lehrveranstaltungen im neuen Master- studiengang "Molekulare Medizin" anbieten.

Kontakt:
Prof. Dr. Christoph Biskup
Arbeitsgruppe Biomolekulare Photonik
Universitätsklinikum Jena
Teichgraben 8, 07743 Jena,
Tel.: 03641-9-38874
E-Mail:
Internet: www.photonik.uniklinikum-jena.de