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Prof. Dr.

Frauke Melchior

Wahljahr: 2014
Sektion: Biochemie und Biophysik
Stadt: Heidelberg
Land: Deutschland
CV Frauke Melchior - Deutsch (pdf)

Forschung

Forschungsschwerpunkte: Mechanismus, Funktion und Regulation der reversiblen Verknüpfung intrazellulärer Proteine mit SUMO (Small Ubiquitin related Modifier) in Säugerzellen, Transport von Proteinen in den Zellkern, Ran-GTPase-Zyklus

Frauke Melchior ist Molekularbiologin. Sie erforscht die Mechanismen und Funktionen der „SUMOylierung“, einer reversiblen Proteinmodifikation mit dem kleinen Protein SUMO („small ubiquitin-related modifier“). SUMO wird von Enzymen an Zielproteine gekoppelt und auch wieder gespalten, und steuert so viele Prozesse in eukaryotischen Zellen. Sie entdeckte die Verknüpfung mit SUMO während ihrer Arbeiten zum Transport von Proteinen in den Zellkern. Kerntransport – vor allem hinsichtlich möglicher Regulation durch SUMO – beschäftigt sie auch heute noch.

Der Kernporenkomplex (nuclear pore complex, NPC) ist ein Kanalkomplex in der Kernhülle eukaryotischer Zellen (Zellen mit Zellkern). Diese Kernhülle besteht aus einer Doppelmembran. Kernporen gehen durch beide Membranen hindurch und ermöglichen den intrazellulären Austausch von Proteinen und RNA zwischen dem Zellkern und dem Zytoplasma. Grundlage für Frauke Melchiors heutige Forschung waren ihre Arbeiten zum Transport von Proteinen in den Zellkern. In der Arbeitsgruppe von Dr. Larry Gerace konnte sie erstmals zeigen, dass die „Ran GTPase“ für diesen Prozess benötigt wird. Ran wird durch das Protein „RanGAP“ reguliert. Melchior entdeckte, dass RanGAP in Zellen und in Zellextrakten in eine andere Form umgewandelt werden kann. Diese andere Form entsteht durch Verknüpfung mit einem bis dato unbekannten kleinen Protein, das von Enzymen in Anwesenheit von ATP an RanGAP geknüpft wird. Dieses kleine Protein nannte sie SUMO („small ubiquitin-related modifier“).

SUMO modifiziert Hunderte von Proteinen und löst die unterschiedlichsten Reaktionen aus: Bei manchen Proteinen werden Bindungsstellen blockiert, andere gehen neue Bindungen ein, wieder andere verändern durch die Verbindung mit SUMO ihre Form. Schnelle Veränderung von Proteineigenschaften durch SUMO trägt wesentlich zu zellulären Antworten auf interne oder externe Signale bei. Beispielsweise kann die Transkription verändert oder ein DNA-Schaden erkannt und repariert werden. Vermutlich spielt die SUMOylierung auch bei etlichen Krankheitsprozessen eine Rolle, so zum Beispiel bei Parkinson und Diabetes. Durch die Vielzahl der Interaktionen und Reaktionen ist aus Frauke Melchiors Entdeckung inzwischen ein ganzes „SUMO-Forschungsfeld“ geworden.

Werdegang

  • seit 2008 W3-Professur für molekulare Biologie am ZMBH, Heidelberg
  • 2004-2008 W3-Professur für Biochemie am Zentrum Biochemie und Molekulare Zellbiologie an der Georg-August-Universität Göttingen
  • 1998-2004 Gruppenleiterin, Max-Planck-Institut für Biochemie, Martinsried
  • 1992-1998 Postdoctoral Fellow, Scripps Research Institute, La Jolla, CA, USA
  • 1990-1992 Postdoctoral Fellow, Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie Göttingen
  • 1987-1990 Promotion an der Philipps-Universität Marburg
  • 1981-1987 Studium der Chemie an der Philipps-Universität Marburg und der University of Bristol, UK

Projekte

  • seit 2012 DFG-Projekt „Sumoylierung unter oxidativem Stress“, Teilprojekt zu SFB 1036 „Zelluläre Qualitätskontrolle und Schadensbegrenzung“
  • seit 2012 DFG-Projekt „Sumoylierung von Kerntransportrezeptoren“, Teilprojekt zu SFB 638 „Dynamik makromolekularer Komplexe im biosynthetischen Transport“
  • 2008-2015 DFG-Projekt „Mechanism and function of protein modification with mixed SUMO1-Ubiquitin chains“, Teilprojekt zu Schwerpunktprogramm SPP 1365 “The regulatory and functional network of ubiquitin family proteins”
  • 2005-2008 Sprecherin DFG-Sonderforschungsbereich SFB 523 „Protein- und Membrantransport zwischen zellulären Kompartimenten“
  • 2004-2008 DFG-Projekt „Funktionelle Analyse des RanGAP1*SUMO-1 / RanBP2 Komplexes“, Teilprojekt zu SFB 523

Funktionen

  • seit 2012 Mitglied des Wissenschaftlichen Beirats, Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC)
  • seit 2012 Lenkungsausschuss, Exzellenzcluster CellNetworks, Heidelberg
  • seit 2012 Senatsmitglied der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG)
  • seit 2010 Prodekanin für Forschung, Fakultät für Biowissenschaften, Universität Heidelberg
  • seit 2009 Fakultätsmitglied, Hartmut Hoffmann-Berling Internationale Graduiertenschule für Molekular- und Zellbiologie (HBIGS)
  • seit 2009 Mitglied des Direktoriums, DKFZ-ZMBH-Allianz
  • 2008-2013 Mitglied des Senats und des Bewilligungsausschusses für Graduiertenkollegs, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
  • 2007-2010 Auswahlausschuss für Postdoc-Stipendien, Alexander von Humboldt-Stiftung
  • 2005-2012 Mitglied des Wissenschaftlichen Beirats, Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP), Berlin

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

  • 2018 FEBS | EMBO Women in Science Award
  • seit 2014 Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
  • 2008 EMBO-Mitglied
  • 2005 Binder-Preis, German Society of Cell Biology
  • 1999 BioFuture-Preis für junge Forscher, BMBF
  • 1992 Postdoc-Stipendium, Deutsche Forschungsgemeinschaft
  • 1995 Senior Postdoctoral Fellowship, American Cancer Society
  • 1984 Untergraduiertenstipendium, DAAD

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