Prof. Dr. Dieter Oesterhelt (✝︎)

Forschungsschwerpunkte: Biochemie, Membranbiochemie, Bioenergetik, Optogenetik, Photobiologie, Neurobiologie, Biophysik, Proteomik
Dieter Oesterhelt machte sich rund um die Erforschung der Photosynthese in Bakterien und Archaeen verdient. Er entdeckte das Bacteriorhodopsin, ein lichtempfindliches Membranprotein von Einzellern, und klärte seine Struktur und Funktion auf. Die Errungenschaften von Dieter Oesterhelt bilden den Grundstein der Optogenetik. Mit der kombinierten Technologie aus Optik und Genetik lässt sich die Aktivität von Muskel- und Nervenzellen präzise kontrollieren. Dies eröffnet Möglichkeiten zu Therapien von neurologischen Erkrankungen wie Parkinson, Epilepsie oder Schlaganfall sowie von Netzhauterkrankungen.
Als bahnbrechende Arbeit von Dieter Oesterhelt gilt die Entdeckung eines lichtempfindlichen Proteins in der Zellmembran des Archaebakteriums Halobacterium salinarum. Dieter Oesterhelt identifizierte Retinal als Bestandteil und nannte das Protein Bacteriorhodopsin. Mit seiner Forschungsgruppe gelang ihm der Nachweis, dass das Protein eine Protonenpumpe darstellt, bei der unter Lichteinwirkung ein Protonengradient und so ein elektrisches Potenzial entsteht. Diese Arbeiten lieferten das grundlegende Verständnis darüber, wie das vom Retinal absorbierte Licht in elektrochemische Energie umgewandelt und in dieser Form vom Bakterium genutzt wird. Damit war eine zuvor unbekannte Art der Photosynthese entdeckt.
Aufbauend auf die Arbeiten von Dieter Oesterhelt wurden Rhodopsine zum neuen Werkzeug in der Zell- und Neurobiologie. Per Gentransfer lässt sich die Bauanleitung für die lichtgesteuerten Proteine in Zellen einbringen. Dies ermöglicht es, die Aktivität von Gehirnzellen präzise zu kontrollieren, indem die durch das Rhodopsin geleiteten Ionenflüsse mit definierten Lichtwellen an- oder abgeschaltet werden. Forscher gelangen damit detaillierte Einblicke in die Arbeitsweise neuronaler Netze, was neue Perspektiven in Therapien von besipielsweise Gehirnkrankheiten bietet. Auch rücken Ansätze zur Heilung von Netzhauterkrankungen in den Fokus, bei denen lichtempfindliche Proteinkanäle aus Einzellern in verbliebene intakte Zellen der Netzhaut von Betroffenen eingebaut werden.