Professor Dr Christian Ungermann

Forschungsschwerpunkte: lysosomale Biogenese, Membranfusion, endosomale Signalübertragung, Autophagie, Organellenreifung
Christian Ungermann ist ein deutscher Biochemiker, der molekulare Abläufe der lysosomale Biogenese und der Autophagie erforscht. Lysosomen sind als zellulärer Magen für das zelluläre Gleichgewicht essenziell. Sie bauen überflüssige oder beschädigte Zellbestandteile ab, die über die Autophagie dorthin gelangen, und stellen sie als Bausteine der Zelle bereit. Defekte in Lysosomen oder der Autophagie sind Grundlage zahlreicher Erkrankungen.
Das Lysosom ist ein zentrales Organell jeder eukaryotischen Zelle. Alles, was im Lysosom ankommt – Nahrungsbestandteile, Oberflächenproteine, Pathogene oder defekte Organellen – wird in seine Grundbausteine zerlegt, die wiederum zum Aufbau neuer Proteine und Organellen verwendet werden. Lysosomen sind daher essentiell für die zelluläre Qualitätskontrolle, das Recycling von Makromolekülen und das Zellwachstum.
Christian Ungermanns Forschung konzentriert sich auf mehrere Schlüsselaspekte der lysosomalen Biogenese. Im Fokus des Biochemikers stehen neben Lysosomen auch Endosomen, membranumschlossene Organellen, die den interzellulären Stofftransport voranbringen und die Plasmamembran mit dem Lysosom verbinden. Christian Ungermanns Arbeitsgruppe untersucht zudem die Autophagosomen, die sich unter Mangel- und Hungersituationen bilden, und deren Oberfläche sich verändern muss, um mit dem Lysosom zu fusionieren.
Das Team hat verschiedene zelluläre Proteinkomplexe identifiziert, die die Membranfusion an Endosomen, Autophagosomen und Lysosomen katalysieren, und deren Struktur aufgeklärt. Zudem erforscht die Gruppe, wie kleine GTP-bindende Proteine an Endosomen, Autophagosomen und Lysosomen reguliert werden, die diese Komplexe auf die Membranen rekrutieren.
Christian Ungermann kombiniert zellbiologische Methoden mit in-vitro-Rekonstitutionen auf Membranoberflächen, um der Funktion der beteiligten Proteine und deren Rolle bei Krankheitsprozessen auf die Spur zu kommen. Als Modellorganismen nutzen die Forscherinnen und Forscher die Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae und die Fruchtfliege Drosophila melanogaster. Um zu verstehen, wie ein Lysosomen entsteht, stellt das Forschungsteam diesen Prozess im Reagenzglas nach. Mit dem Kryo-Elektronenmikroskop kann die molekulare 3D-Struktur und damit die Funktion der beteiligten Proteine erfasst werden.
Christian Ungermanns Studien tragen wesentlich zum Verständnis der komplexen Dynamik der Proteinkomplexe bei, die an der Funktionsfähigkeit von Lysosomen und Autophagosomen beteiligt sind, und erweitern das Wissen darüber, wie Zellen die Homöostase unter Stressbedingungen aufrechterhalten. Die Funktionsfähigkeit von Lysosomen ist nicht nur für das Überleben und die Funktion von Zellen grundlegend, sondern spielt auch eine wichtige Rolle beim Alterungsprozess, aber auch bei verschiedenen Krankheiten wie Krebs, neurodegenerativen Störungen, und bei Infektionen.