Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

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Forschungsprojekte

In der Arbeitsgruppe Biogene Arzneistoffe beschäftigen wir uns mit der Isolierung, Analytik und Wirkung von Naturstoffen aus Pflanzen. Dabei betrachten wir zum einen die Funktion dieser Stoffe innerhalb der Pflanze als auch den potentiellen Einsatz als Arzneistoff.

Ein weiterer Focus liegt auf der Untersuchung von Enzymen der Alkaloidbiosynthese, deren evolutionärer Entstehung, ihrer biochemischen Charakterisierung und ihrer Bedeutung für die Pflanze.

Hier sehen Sie eine kurze Liste unserer wichtigsten Forschungsprojekte:

Aktuelle Projekte


Keimende Kartoffelknolle

Keimende Kartoffelknolle

Calystegine als Wirkstoffe

Calystegine (hydroxylierte Nortropanalkaloide)  sind starke Glycosidasehemmstoffe. Alkaloide als Glycosidasehemmstoffe in Pflanzen werden für Abwehr von Herbivoren oder Pathogene verantwortlich gemacht.

Calystegine akkumulieren in Solanaceen besonders in jungen und meristematischen Geweben...



Stress

Stress

Polyamine und Trockentoleranz

Das Zusammenspiel von Polyaminen und Kalzium- Signalwegen bei Stresstoleranz in Gerste (Hordeum vulgare)

Trockenheit ist eine der Hauptursachen für geminderte Ernteerträge, so dass trockenresistente Getreidesorten überall auf der Erde dringend benötigt werden. Polyamine können Trockentoleranz und die Regeneration nach Trockenstress entscheidend verbessern. Aktuelle Studien zeigen, dass diese Effekte auf die Wirkung von Spermin zurückzuführen sind. Der genaue Wirkmechanismus ist jedoch noch nicht aufgeklärt; es gibt Hinweise, dass Spermin Kationenkanäle moduliert....


Datura Stramonium

Datura Stramonium

Evolution von Struktur und Funktion der Putrescin-N-methyltransferase

Die Putrescin-N-methyltransferase (PMT) ist das erste spezifische Enzym für die Bildung von Nicotin und Tropanalkaloiden in Solanaceen. Seine Aminosäuresequenz ähnelt dem Primärstoffwechsel-Enzym Spermidinsynthase (SPDS), das vermutlich den evolutionären Vorläufer darstellt...


Humane Spermidinsynthase

Humane Spermidinsynthase

Charakterisierung verschiedener Spermidin-, Spermin- und Thermosperminsynthasen

Im Jahre 1678 beschrieb Antony van Leeuwenhock das Vorkommen des Tetraamins Spermin im menschlichen Samen. Neben Spermin (I) und seinem Konstitutionsisomer Thermospermin (II) zählt auch das Triamin Spermidin (III) zur Klasse der sogenannten Polyamine...


Weizenkeime

Weizenkeime

„Phyto“-Ceramide

Extraktion, Isolierung und Identifizierung von Glycosylceramiden aus Pflanzen

Ceramide gehören zu den Sphingolipiden, einer sehr komplexen Lipidklasse. Sie kommen in allen Tieren, Pflanzen und Pilzen, aber auch in einigen Prokaryoten und Viren vor.

Als großer Bestandteil (35-40 %) des Stratumcorneums, der äußersten Schicht der menschlichen Haut, sind Ceramide maßgeblich am Aufbau und der Stabilität der Hautbarriere beteiligt...


Arabidopsis Pfanzen

Arabidopsis Pfanzen

Tropinonreduktase-ähnliche Enzyme

Die vielfältige Substratakzeptanz Tropinonreduktase-ähnlicher kurzkettiger Dehydrogenasen/Reduktasen

Enzyme mit geringer Substratpräferenz werden als ursprüngliche Proteine betrachtet, die als Grundlage für die Evolution spezifischer Biokatalysatoren in höheren Organismen dienen.

In Gefäßpflanzen sind zahlreiche kurzkettige Dehydrogenasen/ Reduktasen (SDR) am Sekundärstoffwechsel beteiligt. Diese Enzyme weisen meist eine hohe Substrat- und Reaktionsspezifität auf. Ein Beispiel hierfür sind die Tropinonreduktasen...



Abgeschlossene Projekte


Calystegia sepium

Calystegia sepium

Biosynthese von Calysteginen

Calystegine sind hydroxylierte  Nortropanalkaloide.  Sie finden sich in Solanaceen, die therapeutisch  verwendete  Tropanalkaloide wie Atropin (racemisiertes Hyoscyamin)  bilden, z.B. Atropa belladonna, Hyoscyamus niger und Datura stramonium. Darüber hinaus werden Calystegine in Kartoffelknollen (Solanum tuberosum) und in Zaunwinde (Calystegia sepium,  Convolvulaceae) gebildet...


Hopfenzapfen

Hopfenzapfen

Vitamine und Phytoestrogene aus pflanzlichen Quellen

Pflanzliche Sekundärstoffe als Wirkstoffe erfüllen zahlreiche Funktionen  in der Pflanze und auch in der menschlichen Ernährung. Um den Wert von  Vitaminen und phenolischen Inhaltstoffen als Phytoestrogene beurteilen  zu können, ist eine genaue Identifizierung und quantitative Erfassung  notwendig...


Borke einer Platane

Borke einer Platane

Isolierung und Messung von Betulinsäure

Betulinsäure ist eine Triterpencarbonsäure, die als Auslöser von  Apoptose spezifisch in Melanomzellen bekannt wurde. Sie gilt als  Leitsubstanz für Cancerostatika mit direktem Angriff auf Mitochondrien  für weitere Tumore neuroektodermalen Ursprungs. Betulinsäure wird  oxidativ aus Betulin, einem Naturstoff aus Birkenrinden gewonnen, oder  sie kann direkt aus Pflanzengewebe isoliert werden...

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