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Prof. Dr. Ingo H. Heilmann

Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

Naturwissenschaftliche Fakultät I

Institut für Biochemie und Biotechnologie

Eukaryotische Membranen bestehen vorwiegend aus Strukturphospholipiden, enthalten jedoch auch geringe Anteile von Lipiden mit wichtigen regulatorischen Funktionen. Ein Beispiel für solche regulatorischen Lipide sind Phosphoinositide (PIs). PIs beeinflussen biochemische Aktivität oder Lokalisierung verschiedener Proteine, indem sie als Liganden an diese Zielproteine binden. Alternativ können PIs auch als Vorläufer für verschiedene Botenstoffe dienen. Schwerpunkt unserer Arbeiten sind die Funktionen von PIs in Pflanzen. Bisherige Ergebnisse weisen darauf hin, dass PIs von zentraler Wichtigkeit für Entwicklung und Funktion von Pflanzen sind und auch bei der Anpassung an Umweltstresse wichtig sind. Das gewonnene Wissen weist u.a. auf neue mögliche Ansatzpunkte zur Modulierung der Stresstoleranz von Pflanzen hin.

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GRK 2498 Kommunikation und Dynamik pflanzlicher Zellkompartimente bewilligt

Vita

seit 2020	Professor für Pflanzenbiochemie (W3), Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
2010 - 2020	Professor für Zelluläre Biochemie (W2), Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
2005 - 2010	Nachwuchsgruppenleiter am Göttinger Zentrum für Molekulare Biowissenschaften (GZMB)
2004 - 2010	Leiter einer Emmy Noether Nachwuchsgruppe, Universität Göttingen
2001 - 2004	Post-Doc, Brookhaven National Laboratory, Upton, NY, USA
2000 - 2001	Post-Doc, North Carolina State University, Raleigh, NC, USA
1997 - 2000	Promotion, Freie Universität Berlin und North Carolina State University
1996	Diplom (Mikrobiologie, Immunologie, Pflanzenphysiologie)
1991 - 1996	Biologiestudium, Freie Universität Berlin

Expertenprofil

Die Abteilung Pflanzenbiochemie widmet sich biologischen Fragestellungen durch kombinierte experimentelle Ansätze aus Biochemie und Zellbiologie.
Im Vordergrund unserer Untersuchungen stehen die Funktionen regulatorischer Membranlipide bei der Kontrolle von Entwicklungsvorgängen und der Zellpolarität, sowie bei Anpassungen an wechselnde Umweltbedingungen.
Die Arbeiten werden hauptsächlich mit pflanzlichen Modellsystemen durchgeführt, wie z.B. Arabidopsis thaliana oder Nicotiana tabacum; es werden jedoch auch andere eukaryotische Modelle behandelt.
Experimentelle Ansätze reichen von der Erzeugung und Charakterisierung rekombinanter Proteine in vitro über die genetische Modifikation von Organismen bis zur biochemischen Analyse von Organen und Geweben und der zellbiologischen und morphologisch/phänotypischen Charakterisierung der Transgenen in vivo.
Lipidanalytik: Membranlipide werden quantitativ sowohl anhand ihrer Kopfgruppen als auch ihrer Fettsäuregruppen analysiert.
Analyse posttranslationaler Modifikationen, wie Phosphorylierungen, von Enzymen des pflanzlichen Lipidstoffwechsels, und Charakterisierung der biochemischen (in vitro) und physiologischen (in vivo) Effekte
Fluoreszenzmikroskopie: Der Einsatz fluoreszenzmarkierter Zielproteine und/oder fluoreszenzmarkierter Lipidreporter erlaubt die Darstellung der subzellulären Verteilungen von Proteinen und Lipiden in lebenden Zellen.
Molekularbiologie: Alle Werkzeuge der modernen Molekularbiologie werden verwendet, um relevante Proteine und Enzyme rekombinant zu erzeugen, mit Fluoreszenzmarkern zu fusionieren und/oder in Aktivität, Substratspezifität oder subzellulärer Verteilung zu modulieren.

Serviceangebot

Bei geeigneter Interessenlage besteht die Möglichkeit, auch für Industriepartner Phosphoinositidanalysen durchzuführen. Auch die in vivo-Darstellung von Kandidatenproteinen durch Fluoreszenzimaging ist ggf. möglich. Es besteht die Möglichkeit, Mutanten und/oder transgene Pflanzen aus unserer laufenden Forschung auf Eigneschaften zu testen, die für mögliche Industriepartner interessant sind. Beispiele wären Pflanzen mit veränderter Toleranz gegen Trockenheit oder mit veränderter Defensivantwort gegen Schadinsekten etc.