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Energie- und Fettstoffwechsel in Hefezellen

Univ.-Prof. Dr. Sepp D. KOHLWEIN

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Foto: Kohlwein, Sepp-Dieter, Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn.

Kohlwein, Sepp-Dieter, Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn.

E-Mail:sepp.kohlwein@uni-graz.at

Telefon:+43 316 380 - 5487

Unser Forschungsinteresse fokussiert sich auf den Fettsäure- und Neutrallipid (im speziellen Triglycerid)-Metabolismus in der Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae. Wir sind speziell an der Regulation der Fettsäuresynthese und der regulatorischen und potenziell lipotoxischen Rolle von Fettsäuren im zellulären Stoffwechsel interessiert. Für unsere Arbeiten verwenden wir genetische, biochemische, analytische (Massenspektrometrie) sowie zellbiologische Techniken. Cytologische Untersuchungen in Hefe und anderen Zelltypen und Geweben werden unter Verwendung von Video- und confocaler Laserscannung-Mikroskopie, sowie CARS und SHG und anderen Multiphoton-Anwendungen durchgeführt. Diese Analysen dienen dem Ziel, die räumliche und dynamische Organisation des Lipidstoffwechsels zu erforschen. Gentechnisch veränderte Hefe-Stämme dienen als Modell-Systeme zum besseren Verständnis Lipid-assoziierter Erkrankungen im Menschen.

CV Sepp D. Kohlwein

Orcid ID: 0000-0002-1030-0598

Publikationsliste

Arbeitsgruppe Kohlwein

Assoz.-Prof. Dr. Klaus NATTER

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Foto: Natter, Klaus, Assoz. Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn.

Natter, Klaus, Assoz. Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn.

E-Mail:klaus.natter@uni-graz.at

Telefon:+43 316 380 - 1928, 5498

Die Untersuchung des Fettstoffwechsels ist nicht nur von medizinischem Interesse, sondern hat auch Bedeutung für die Entwicklung von biotechnologischen Prozessen zur Produktion von Fetten bzw. Fettsäuren. Um solche Verfahren in der Zukunft ökologisch und ökonomisch konkurrenzfähig mit herkömmlichen chemischen Verfahren realisieren zu können, ist eine Optimierung des Stoffwechsels in Richtung maximaler Lipidsynthese nötig. Dies ist nur möglich, indem die Zelle in ihrer Gesamtheit betrachtet wird, da eine Aktivierung der Lipidsynthese auch einen Einfluss auf andere metabolische Flüsse haben kann. Wir sind daher an der systemweiten Regulation des Fettstoffwechsels, zum Beispiel durch Veränderungen im zentralen Kohlenstoffwechsel und im Zitronensäurezyklus, interessiert.

 

Unsere Studien führen wir an zwei verschiedenen Modellsystemen, der Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae und der Fetthefe Yarrowia lipolytica, durch. Neben klassischen Methoden der Biochemie und Molekularbiologie setzen wir verschiedene -omics bzw. systembiologische Ansätze ein, um einen Einblick in den Stoffwechsel der Zelle als ganzes zu erhalten. Die gewonnenen Erkenntnisse verwenden wir für Strategien zur Maximierung der Lipidsynthese in Mikroorganismen.

CV Klaus Natter

Orcid ID: 0000-0002-4483-9321

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Dr. Karin ATHENSTAEDT

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Foto: Athenstaedt, Karin, Priv.-Doz. Dipl.-Ing. Dr.techn.

Athenstaedt, Karin, Priv.-Doz. Dipl.-Ing. Dr.techn.

E-Mail:karin.athenstaedt@uni-graz.at

Telefon:+43 316 380 - 1988

Im Mittelpunkt unseres Forschungsinteresses steht die Biosynthese der Phosphatidsäure, welche eine zentrale Rolle im Lipidstoffwechsel spielt. Phosphatidsäure ist sowohl ein Intermediat der Glycerophospholipid (Membranlipid) - Synthese als auch der Triglycerid (Speicherlipid) - Synthese.  An Hand des Modellorganismus Hefe, Saccharomyces cerevisiae, untersuchen wir Regulationsmechanismen der Phosphatidsäure Biosynthese, sowie Auswirkungen regulatorischer Defekte in diesem Syntheseweg auf den Lipidstoffwechsel. Bei unseren Studien kommen molekularbiologische, zellbiologische und biochemische Methoden zum Einsatz.   

Publikationsliste

 

Dr. Oksana TEHLIVETS

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Foto: Tehlivets, Oksana, Dr.rer.nat.

Tehlivets, Oksana, Dr.rer.nat.

E-Mail:oksana.tehlivets@uni-graz.at

Telefon:+43 316 380 - 1995, 5500

Wir sind interessiert in der Aufklärung pathologischer Mechanismen, die durch mangelhafte Methylierung hervorgerufen werden. Das Schlüsselenzym des Methylierungsstoffweschels, S-adenosyl-L-homocysteine Hydrolase, ist eine außergewöhnlich hoch konservierte Hydrolase mit über 70% Identität zwischen Human- und Hefeorthologen. Die Defizienz dieses Enzyms im Menschen führt zur schweren pathologischen Auswirkungen und ist mit der Akkumulierung von einem starken Produktinhibitor von S-Adenosyl-L-Methionin (AdoMet)-abhängigen Methyltransferasen, S-Adenosyl-L-Homocystein (AdoHcy) verbunden. Auch ein weit verbreiteter pathologischer Zustand, Hyperhomocysteinemia, weist eine Akkumulation von AdoHcy auf, der sich sogar als ein noch sensitiverer Indikator von Homocysteine-assoziierten Erkrankungen  als Homocysteine erwiesen hat.

 

Phospholipidmethylierung verbraucht den größten Anteil von AdoMet sowohl in Hefe als auch in Säugern. Seine Inhibierung führt zur Akkumulierung von Neutrallipiden, kann aber auch mit der Membranfunktion interferieren, da durch Phospholipidmethylierung entstandenes Phosphatidylcholin weist einen erhöhten Anteil an ungesättigten Fettsäuren auf. Um diese und andere molekularen Mechanismen, die durch Akkumulierung von AdoHcy ausgelöst werden, aufzuklären werden in unsere Arbeit unter dem Einsatz biochemischer, genetischer und molekularbiologischer Methoden Hefe als experimentelles Modell verwendet.

CV Oksana Tehlivets

Orcid ID: 0000-0003-1650-5014

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PhD, Dr. h.c., Univ.-Prof. i.R. Friedrich SPENER

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Foto: Spener, Friedrich, Univ.-Prof. Dr.

Spener, Friedrich, Univ.-Prof. Dr.

E-Mail:fritz.spener@uni-graz.at

Telefon:+43 316 380 - 5501

Alexandra Renzhammer

Sekretariat Biochemie I

Humboldtstraße 50/II, A-8010 Graz

Telefon:+43 316 380 - 5485

Mo - Fr von 9.00 Uhr - 11.00 Uhr

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