Research

Forschungsschwerpunkte: Kryo-Elektronenmikroskopie, 3D-Struktur von Molekülen, Ribosomen-Dynamik, Methoden und Software-Entwicklung der Elektronenmikroskopie

Holger Stark ist Biochemiker. Mithilfe der Kryo-Elektronenmikroskopie erforscht er die Welt der Moleküle. Er entwickelt mikroskopische Untersuchungsmethoden weiter und konnte mit seinem Team die Proteinfabrik der Zelle, das Ribosom, schärfer darstellen als je zuvor. Mit Kollegen zeigte er auch zum ersten Mal in einer Filmsequenz ein Ribosom in Aktion.

Mit modernster Technik untersucht Holger Stark molekulare Vorgänge, die Lebensprozesse steuern. Er setzt dafür die Kryo-Elektronenmikroskopie ein, die molekulare Prozesse durch blitzartiges Einfrieren (bei etwa minus 195°C) im Elektronenmikroskop abbildet. Aus Millionen Einzelbildern berechnen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler dann mit Hochleistungscomputern die 3D-Struktur der Moleküle und ihre Bewegungen. Holger Stark entwickelt dafür Methoden und Software der Kryo-Elektronenmikroskopie ständig weiter und optimiert sie.

Gemeinsam mit Kollegen konnte er Ribosomen, die Kraftwerke der Zellen, „während ihrer Arbeit“ sichtbar machen und beobachten. Ribosomen übersetzen bei der Proteinbiosynthese genetische Erbinformationen in Proteine. Mit seinem Team arbeitet er auch an einem Protein-Komplex (Anaphase Promoting Komplex), der bei Zellteilung dafür sorgt, dass die Erbinformation richtig verteilt wird.

In Zukunft möchte Holger Stark große, makromolekulare Maschinen bei ihrer Arbeit in der Zelle erforschen. Seine Arbeiten bringen neue Einblicke, wie zelluläre Abläufe gesteuert und reguliert werden. Die Kenntnisse tragen dazu bei, Ursachen von Erkrankungen aufzuklären und können die Grundlagen für neue Medikamente liefern.

Werdegang

• seit 2007 Professor für Molekulare Kryo-Elektronenmikroskopie an der Universität Göttingen und Direktor der Abteilung Strukturelle Dynamik am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie
• 2005-2007 Leiter der Forschungsgruppe BioFuture am Max-Planck-Institute für biophysikalische Chemie
• 2000-2004 Forschungsgruppenleiter am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, Göttingen
• 1998-1999 Leiter einer Nachwuchsforschungsgruppe an der Universität Marburg
• 1997-1998 Postdoc am Imperial College, London, UK
• 1996 Promotion in Biochemie an der Freien Universität Berlin
• Studium der Biochemie

Projekte

• seit 2012 DFG-Projekt „Strukturanalyse von Ribosomen-SelB Komplexen und Ribosomen mit naszierenden Proteinketten Intermediaten mit Kryo-Elektronenmikroskopie und Molekulardynamik Simulationen“, Teilprojekt zu FOR 1805: Einfluss der Ribosomendynamik auf Regulation der Geschwindigkeit und Genauigkeit der Translation
• seit 2010 DFG-Projekt „Hochauflösende Strukturbestimmung dynamischer makromolekularer Komplexe mittels Kryo-EM“, Teilprojekt zu SFB 860: „Integrative Strukturbiologie dynamischer makromolekularer Komplexe“

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

• seit 2018 Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• 2013 Ernst-Ruska-Preis
• 2005 BioFuture-Preis
• 1998 Förderpreis der Deutschen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie
• 1997 Otto-Hahn-Medaille der Max-Planck-Gesellschaft