Biotechnologie von Metalloproteinen

Arbeitsgruppe Dr. Darja Deobald


Forschung

Wir untersuchen hauptsächlich mikrobielle anoxische Atmungsprozesse und Proteine, die an verschiedenen Schritten der Energiekonservierung beteiligt sind. Der Schwerpunkt unserer Forschung liegt auf der Isolierung oder der heterologen Produktion und Charakterisierung des membranständigen Atmungskomplexes von Dehalococcoides mccartyi Stamm CBDB1. D. mccartyi-Stämme sind sehr außergewöhnlich in ihrem Stoffwechsel und konservieren Energie durch einen Prozess, der als Organohalid-Respiration (OHR) bezeichnet wird, bei dem toxische und persistente chlorierte und bromierte organische Verbindungen wie Phenol, Benzol, Anilin und Dioxin reduktiv dehalogeniert werden. Wir versuchen, tiefere Einblicke in die Organisation dieses Proteinkomplexes zu erhalten, indem wir verschiedene biochemische Methoden anwenden, wie z.B. Solubilisierung mit Detergenzien, Reinigung und Anreicherung des Komplexes mit verschiedenen chromatographischen Methoden oder durch blaue native-PAGE und heterologe Produktion gekoppelt an Massenspektrometrie.

Genereller Arbeitsworkflow

Darüber hinaus sind wir auch an Stoffwechselprozessen interessiert, die in Mikroorganismen mit altertümlichen Merkmalen wie Dehalococcoidia stark konserviert sind. Durch die Identifizierung, Reinigung und Charakterisierung von Proteinen, die an diesen "alten" Stoffwechselprozessen beteiligt sind, können wir Licht auf die frühe Evolution von Proteinen und Leben werfen. Mit diesen Informationen können wir vorhersagen, wie und in welchem Umfang anoxische Prozesse im Allgemeinen und verschiedene Proteine an der Entstehung und Entwicklung des Lebens beteiligt waren und wie sie zu natürlichen und künstlichen Stoffkreisläufen beitragen.
Schließlich versucht unsere Arbeitsgruppe, auf Grundlage der Daten, die wir aus der Grundlagenforschung gewinnen, grundlegende Konzepte in verschiedenen wissenschaftlichen Bereichen zu entwickeln, die wir dann in anwendbare Systeme zu übertragen versuchen.
Studenten sind herzlich eingeladen, sich im Rahmen ihrer Master- oder Bachelorarbeit an unserer Forschung zu beteiligen. Initiativbewerbungen nehmen wir jederzeit unter darja.deobald@ufz.de entgegen.

Kooperationsmöglichkeiten

Unser Labor ist mit einem hochauflösenden Massenspektrometer zur Protein- und Metabolitenidentifizierung (nLC-MS/MS, Thermo Orbitrap Fusion) und den entsprechenden Datenverarbeitungspipelines ausgestattet. Gerne bieten wir Messzeitraum für Kooperationen, sowohl auf wissenschaftlicher als auch auf kommerzieller Basis, in umweltrelevanten Themen an.

 

Arbeitsgruppe

Doktoranden
Master Studenten

Julian Waldhauer
Muhammad Jan Brohi
Max Alexander Klamke

Laborantin

Ines Mäusezahl