Prof. Dr. Benjamin Schuler

Forschungsschwerpunkte: Molekulare Biophysik, Proteindynamik, Proteinfaltung, unstrukturierte Proteine, Einzelmolekülspektroskopie
Ben Schuler ist ein österreichischer Chemiker und Biochemiker. Er beschäftigt sich mit Proteinen – Moleküle, die an allen biologischen Prozessen beteiligt sind und somit auch häufig im Zusammenhang mit den Ursachen von Krankheiten stehen. Vor allem untersucht er die Struktur, Dynamik, Faltung und Fehlfaltung von Proteinen. Hierfür hat er Einzelmolekül-Fluoreszenzmethoden entwickelt, die zu neuen Erkenntnissen über die strukturellen und dynamischen Eigenschaften von Proteinen im molekularen Detail führen.
Proteine sind die molekularen Maschinen des Lebens. Um deren vielfältige Funktionen zu verstehen, untersucht Ben Schuler den Zusammenhang zwischen Struktur, Dynamik und Funktion auf molekularer Ebene. In seinem multidisziplinären Team wendet er einen integrativen Ansatz an, der Methoden der Molekularbiologie, der Proteinchemie, der Biophysik sowie der Einzelmolekülspektroskopie und Simulationen umfasst. Insbesondere die Einzelmolekülspektroskopie steht im Fokus von Ben Schuler. Damit kann die Heterogenität und Dynamik von Molekülen und Systemen aufgelöst und quantifiziert werden, dies ist mit konventionellen Techniken nur schwer möglich. Beispiele hierfür sind intrinsisch ungeordnete Proteine, Fehlfaltungsprozesse, Protein-Nukleinsäure-Wechselwirkungen sowie die Dynamik der Proteinfaltung in lebenden Zellen. Ein wichtiges Ziel von Ben Schuler ist es, mechanistische Erkenntnisse auf der Basis quantitativer physikalischer Modelle zu gewinnen, etwa durch kinetische Modelle, Theorien der Polymerphysik und Computersimulationen.
Ein zentrales Element der Arbeit von Ben Schuler ist zudem, mittels der Entwicklung neuer Methoden auch zu konzeptionell neuen Ansätzen zu finden. Dazu zählt die Kopplung von Einzelmolekülspektroskopie mit Mikrofluidiksystemen (Systeme zur präzisen Steuerung von Flüssigkeiten durch Kleinstkanäle) und Nanophotonik, wobei die Wechselwirkung von Objekten im Nanometerbereich mit Licht analysiert wird. So wird es möglich, das Verhalten einzelner Biomoleküle über Zeitskalen von Nanosekunden bis Stunden hinweg selbst unter komplexen Umgebungsbedingungen zu beobachten und zu verstehen.