Forschung

Forschungsschwerpunkte: Proteine, Proteinfaltung, Chaperone, Hitzeschockproteine, Ursachen neurodegenerativer Erkrankungen wie Parkinson, Demenz, Chorea Huntington

Franz-Ulrich Hartl ist Biochemiker. Seine Forschung konzentriert sich auf Proteine, vor allem auf die Proteinfaltung. Er konnte nachweisen, dass die Faltung von bestimmten „Helfermolekülen“, den Chaperonen, vermittelt wird. Da falsch gefaltete Proteine auch Ursache neurodegenerativer Krankheiten sind, tragen seine Erkenntnisse maßgeblich zum besseren Verständnis über die Entstehung von neurodegenerativen sowie altersbedingten Krankheiten bei und können neue Therapieansätze möglich machen.

Proteine erfüllen in der Zelle viele Aufgaben. Das ist aber nur möglich, wenn sie sich zu einer komplexen dreidimensionalen Struktur gefaltet haben. Passieren bei der Faltung Fehler, kann dies zu neurodegenerativen Krankheiten wie Parkinson oder Alzheimer-Demenz führen. Franz-Ulrich Hartl hat herausgefunden, dass die Zelle „Helfermoleküle“ einsetzt, die Fehler bei der Faltung vermeiden sollen. Diese Chaperone interagieren mit Proteinen und unterstützen deren richtige Faltung. Der genaue Mechanismus ist noch nicht aufgeklärt.

Chaperone werden oft auch Hitzeschockproteine genannt, da sie verstärkt unter Stress und Fieber gebildet werden – Bedingungen, die verstärkt zur Fehlfaltung von Proteinen führen. Mit seinem Team hat Franz-Ulrich Hartl besonders zur Aufklärung der Funktion und Struktur von Hitzeschockproteinen der Hsp70- und Hsp60-Familien beigetragen, die in praktisch allen Zellen essenziell sind. Auch ein in der Augenlinse vorkommendes Protein gehört zu den Chaperonen. Es sorgt dafür, dass das Proteingemisch in der Linse klar und lichtdurchlässig bleibt. Versagt der Mechanismus, trübt sich die Linse und es kommt zum Grauen Star. Die Fehlfaltung spielt generell eine entscheidende Rolle beim Altern und der Entstehung altersbedingter Krankheiten. Franz-Ulrich Hartl will herausfinden, warum die Aktivität der Chaperone im Alter abnimmt und wie sie wieder erhöht werden könnte.

Mit seiner Forschungsgruppe untersucht Hartl auch den Einfluss der Chaperone bei neurodegenerativen Krankheiten wie Chorea Huntington und Morbus Parkinson. Seine Ergebnisse liefern Einblicke in Krankheitsmechanismen, bieten Chancen für neue Therapien und sind wichtig für die biotechnologische Herstellung von Proteinen.

Werdegang

• seit 2002 Geschäftsführender Direktor, Max-Planck-Institut für Biochemie, Martinsried
• seit 1997 Direktor, Max-Planck-Institut für Biochemie, Martinsried
• 1994-1997 Professor, Howard Hughes Medical Institute, Chevy Chase, USA
• 1993-1997 Professor für Zellbiologie und Genetik, Weill Cornell Graduate School of Medical Sciences sowie    Mitglied, Programme in Cellular Biochemistry and Biophysics, Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSKCC), Cornell University, New York City, USA
• 1991-1992 Außerordentlicher Professor für Zellbiologie und Genetik, Weill Cornell Graduate School of Medical Sciences, Cornell University, New York City, USA
• 1990-1991 Akademischer Rat, Institut für Physiologische Chemie, Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München
• 1990 Habilitation, LMU München
• 1989-1990 Postdoktorand, University of California, Los Angeles, USA
• 1987-1989 Arbeitsgruppenleiter, Institut für Physiologische Chemie, LMU München
• 1985-1986 Postdoktorand, Institut für Physiologische Chemie, LMU München
• 1985 Promotion, Universität Heidelberg
• 1982 Medizinisches Staatsexamen, Universität Heidelberg

Funktionen

• 2003-2005 Präsident, Gesellschaft für Biochemie und Molekularbiologie (GBM), Frankfurt am Main
• 2001-2003 Vizepräsident, GBM, Frankfurt am Main
• 1991-1992 Mitglied, Programme in Cellular Biochemistry and Biophysics, MSKCC, Cornell University, New York City, USA

Projekte

• seit 2022 Leiter, Advanced Grant „INSITUFOLD – In situ analysis of chaperone mediated protein folding and stability“, Europäischer Forschungsrat (ERC)
• seit 2019 Beteiligter Wissenschaftler, Munich Cluster for Systems Neurology (SyNergy), Exzellenzcluster (ExStra), Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
• seit 2016 Leiter, Teilprojekt „Mechanismen der Chaperonin-vermittelten Proteinfaltung“, Sonderforschungsbereich (SFB) 1035, DFG
• 2008-2018 Antragsteller, Projekt „Integrative Analyse von Proteinfaltungskrankheiten: in vivo-, in vitro- und in silico-Ansätze“, DFG
• 2008-2014 Leiter, Teilprojekt „Chaperone interactions with ribosome-bound nascent chains: Role in protein folding”, Forschungsgruppe (FOR) 967, DFG
• 2003-2008 Antragsteller, Projekt „Hitzeschockprotein-vermittelte Antigenpräsentation“, DFG
• 2001-2012 Leiter, Teilprojekt „Chaperonin-vermittelte Proteinfaltung“, SFB 594, DFG
• 2001-2012 Leiter, Teilprojekt „Mechanismen der Proteotoxizität bei neurodegenerativen Krankheiten“, SFB 596, DFG
• 2001-2009 Leiter, Teilprojekt „Toxizitätsmechanismen der SCA3 und ihre Modulation durch molekulare Chaperone“, FOR 427, DFG
• 2001-2007 Leiter, Teilprojekt „Chaperone-vermittelte Faltung von Zytoskelettproteinen“, SFB 413, DFG

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

• 2023 Schleiden-Medaille, Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• 2022 Nakasone Prize, Human Frontier Science Program, Strasburg, Frankreich
• 2021 Bayerischer Maximiliansorden für Wissenschaft und Kunst, Freistaat Bayern
• 2019 Paul Ehrlich- und Ludwig Darmstaedter-Preis, Verband Forschender Arzneimittelhersteller, Berlin sowie Bundesministerium für Gesundheit
• 2016 Ernst Schering-Preis, Schering Stiftung, Berlin
• 2016 Albany Medical Center Prize, Albany Medical Center, University at Albany sowie State University of New York (UAlbany SUNY), Albany, USA
• 2012 Shaw Prize in Life Science and Medicine, Shaw Prize Foundation Limited, Hongkong, China
• seit 2012 Mitglied, American Academy of Microbiology, USA
• 2011 Heinrich Wieland-Preis, Boehringer Ingelheim-Stiftung, Mainz
• 2011 Massry Prize, Shaul Massry Foundation, Los Angeles, USA
• 2011 Lasker Award for Basic Medical Research, Lasker Foundation, New York City, USA
• seit 2011 Auswärtiges Mitglied, National Academy of Sciences, USA
• 2011 Verdienstkreuz am Bande des Verdienstordens, Bundesrepublik Deutschland
• 2010 Dr H.P. Heineken Prize for Biochemistry and Biophysics, Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences, Niederlande
• 2010 Cynthia Ann Chan Memorial Lecture, University of California (UC) Berkeley, Berkeley, USA
• 2010 van Gysel Prize for Biomedical Research, Königlich-Belgische Akademie für Medizin (L'Académie royale de Médecine de Belgique), Belgien
• seit 2010 Mitglied, American Association for the Advancement of Science (AAAS), USA
• 2009 Otto Warburg-Medaille, GBM, Frankfurt am Main
• seit 2008 Ehrenmitglied, Japanese Biochemical Society (JBS), Japan
• 2008 Louisa Gross Horwitz Prize, Columbia University, New York, USA
• 2008 Lewis S. Rosenstiel Award, Brandeis University, Waltham, USA
• 2007 Wiley Prize in Biomedical Sciences, Wiley Foundation, New York City, USA
• 2006 Körber-Preis für die Europäische Wissenschaft, Körber-Stiftung, Hamburg
• 2006 Stein and Moore Award, Protein Society, Canyon Country, USA
• 2005 Ernst Jung-Preis für Medizin, Jung-Stiftung für Wissenschaft und Forschung, Hamburg
• 2004 Gairdner Foundation International Award, Toronto, Kanada
• seit 2004 Mitglied, Bayerische Akademie der Wissenschaften, München
• 2003 Feldberg-Preis, Foundation for Anglo-German Scientific Exchange, London, UK
• seit 2002 Mitglied, Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• 2002 Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis, DFG
• seit 2000 Auswärtiges Ehrenmitglied, American Academy of Arts and Sciences, USA
• 2000 Wilhelm Vaillant-Forschungspreis, Wilhelm Vaillant Stiftung, München
• 1999 Akademiepreis, Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften
• seit 1998 Mitglied, European Molecular Biology Organization (EMBO)
• 1989-1990 Stipendium, DFG
• 1997 Auswärtiges Mitglied, Nordrhein-Westfälische Akademie der Wissenschaften und der Künste, Düsseldorf
• 1997 Ehrenprofessur, LMU München
• 1997 Lipmann Award, American Society of Biochemistry and Molecular Biology, USA
• 1996 Vinci Award, Moët Hennessy-Louis Vuitton (LVMH) Science for Art competition, Paris, Frankreich
• 1995 Appointment to William E. Snee Chair, MSKCC, New York City, USA
• 1994 Howard Hughes Appointment, Howard Hughes Medical Institute, Chevy Chase, USA