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.