Professor Dr Christian Spahn

Forschungsschwerpunkte: zelluläre Funktionseinheiten, Ribosomen, Proteinbiosynthese, Translation, Kryo-Elektronenmikroskopie, tRNA-Bewegungen, Selenoproteine
Christian Spahn ist Biochemiker und Molekularbiologe. Er erforscht den Aufbau von Ribosomen und die Proteinbiosynthese. Es gelang ihm, wesentliche Unterschiede in den Funktionsweisen von Ribosomengruppen zu beschreiben. In Studien hat Christian Spahn aufgeklärt, welche Faktoren die Proteinbiosynthese beeinflussen und wie Antibiotika auf den Prozess wirken. Mittels hochauflösender Kryo-Elektronenmikroskopie konnte er detaillierte molekularbiologische Vorgänge beim Einbau von Proteinen wie Selenoproteine in Ribosomen nachweisen.
Die Proteinbiosynthese ist einer der Schlüsselprozesse in lebenden Zellen. An makromolekularen Partikeln in Zellen, den Ribosomen, wird die genetische Erbinformation in Eiweiße (Proteine) übersetzt. Dieser Prozess wird Translation genannt. Proteine übernehmen im Organismus vielfältige Aufgaben und sind für den gesamten Stoffwechsel zuständig. Christian Spahn erforscht die Struktur und Dynamik von Ribosomen. Er konnte wesentliche Unterschiede in der Funktionsweise von menschlichen 80S-Ribosomen und bakteriellen 70S-Ribosomen aufdecken und Ribosomen nach ihrer Funktion in Sub-Populationen sortieren. Christian Spahn und sein Team setzen dafür die Kryo-Elektronenmikroskopie ein und entwickeln diese Untersuchungsmethode weiter.
Der genaue Ablauf der Translation hängt von vielen Translationsfaktoren ab, die das Ribosom beeinflussen und die strukturelle Dynamik steuern. Christian Spahn erforscht die Abläufe der Translationsprozesse in den Ribosomen. Er konnte unter anderem zeigen, wie bestimmte Viren die Proteinbiosynthese beeinflussen, wo Antibiotika in den Ribosomen andocken und wie diese Wirkstoffe die Proteinherstellung blockieren. Mit Forschungsteams hat er neue Funktionszustände der Proteinbiosynthese nachgewiesen sowie spontane Bewegungen in Ribosomen (tRNA-Bewegungen), die bei der Übertragung von der genetischen Vorlage zum Protein eine Rolle spielen. Die Aufklärung der Wechselwirkungen und Strukturveränderungen trägt zum Verständnis der Proteinbiosynthese und der Translationskontrolle bei. Mit seiner Forschung deckt Christian Spahn grundlegende Mechanismen in der Zelle auf.
Weiterhin konnte Christian Spahn mit einem internationalen Team erstmalig nachweisen, wie die Aminosäure Selenocystein in sogenannte Selenoproteine eingebaut wird. Diese besonderen Eiweiße übernehmen wichtige Schutz- und Abwehrfunktionen in der Zelle und fungieren als Schilddrüsenhormone. Die Forschung geht zudem davon aus, dass Selenoproteine zum Schutz vor Krebs beitragen, da sie das Element Selen tragen und oxidativem Stress schnell entgegenwirken können.