Informationen für Studenten

Die Forschung der Arbeitsgruppe ist im Grenzbereich von Chemie, Physik und Biologie angesiedelt. Schon kleinste biologische Systeme – Viren, Bakterien, einzelne Zellen – oder deren Substrukturen – supramolekulare Komplexe – sind unglaublich komplex in ihrem Aufbau und ihrer Funktion. Unser Anliegen ist, diese Komplexität und die Dynamik solch komplexer Systeme zu verstehen.
Zu diesem Zweck werden verschiedene Techniken der modernen quantitativen Lichtmikroskopie eingesetzt: lasergestützte Verfahren, die es erlauben, mit Hilfe von sehr empfindlichen und sehr schnellen Kameras die Bewegung einzelner Moleküle zu verfolgen (single molecule tracking) oder komplexe biologische Strukturen dreidimensional hoch aufgelöst abzubilden (confocal laser scanning microscopy). Mit unseren Messaufbauten kann beispielsweise die Brownsche Molekularbewegung einzelner Proteine in wässriger Lösung unmittelbar beobachtet werden. Die verwendeten experimentellen Techniken werden von uns kontinuierlich apparativ und methodisch weiterentwickelt.

Gegenwärtig laufen bei uns folgende Projekte:

Drei-Kanal-Einzelmolekülmikroskopie

Einzelmolekülabbildung mit "fokaler Schichtbeleuchtung"

Einzelmolekülmikroskopie mit totaler interner Reflektion

Wechselwirkung von bioaktiven Peptiden mit Biomembranen

Transport von Molekülen in Zellkerne hinein: "Kern-Zytoplasma-Transport"

Dynamik von mRNA-Molekülen in lebenden Zellkernen

Ausgewählte Publikationen

Siebrasse, J.-P., D. Grünwald, and U. Kubitscheck. 2007.
Single particle tracking in eukaryotic cell nuclei.
Anal. Bioanal. Chem. 387:41-44

Grünwald, D., B. Spottke, V. Buschmann, and U. Kubitscheck. 2006.
Intranuclear binding kinetics and mobility of single U1 snRNP particles in living cells;
Mol. Biol. Cell, 17, 5017-5027

Kubitscheck, U. 2006.
Fluorescence Microscopy: Single Particle Tracking.
Encyclopedic Reference of Genomics and Proteomics in Molecular Medicine,
D. Ganten and K. Ruckpaul, eds.

Grünwald, D., A. Hoekstra, T. Dange, V. Buschmann, Dr. and U. Kubitscheck. 2006.
Direct Observation of Single Protein Molecules in Aqueous Solution.
ChemPhysChem 7, 812-815

Kubitscheck, U., D. Grünwald, A. Hoekstra, D. Rohleder, T. Kues, J.-P. Siebrasse, and R. Peters. 2005.
Binding site distribution and residence time of single transport factors and import complexes in the nuclear pore.
J. Cell Biol. 168: 233-243.

Kues, T., A. Dickmanns, R. Lührmann, R. Peters, and U. Kubitscheck. 2001.
High intranuclear mobility and dynamic clustering of the splicing factor U1 snRNP observed by single particle tracking.
Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 98(21):12021-12026.