Forschung

Forschungsschwerpunkte: Aufklärung der Struktur und Funktion der Äußeren Membran Gram-negativer Bakterien; Entdeckung und Strukturbestimmung des Murein-Lipoproteins (Braun‘sches Lipoprotein); Energie-getriebene Transportmechanismen für Antibiotika, Virus-Nukleinsäuren, Proteintoxine und Eisenverbindungen durch die Äußere Membran; Rezeptorfunktionen von Proteinen an der Zelloberfläche; Transkriptions-Initiation durch Signale, die von der Zelloberfläche ausgehen

Volkmar Braun ist Mikrobiologe. In seiner wissenschaftlichen Laufbahn arbeitete er an der Aufklärung der Struktur und Funktion der Äußeren Membran Gram-negativer Bakterien.

Zu Beginn seiner Studien wurde die Äußere Membran „Zellwand“ bezeichnet, was die geringe damalige Kenntnis reflektiert. Ihr wurde die Funktion eines Schutzschilds zugewiesen, die das Eindringen giftiger Substanzen in die Bakterienzelle verhindert. Nicht zuletzt durch die Arbeiten von Volkmar Braun ist die „Zellwand“ in der heutigen Vorstellung eine echte, sensible, hoch spezifische Biomembran, über die Bakterien untereinander und mit ihrer Umwelt kommunizieren.

Hierzu trugen die Entdeckung und Strukturbestimmung des Murein-Lipoproteins (Braun‘sches Lipoprotein), die Untersuchungen über die Energie-getriebenen Transportmechanismen für Antibiotika, Virus-Nukleinsäuren, Proteintoxine und Eisenverbindungen durch die äußere und innere Membran, der hochspezifische Protein-Import und Export, Rezeptorfunktionen von Proteinen an der Zelloberfläche, die Transkriptions-Initiation durch Signale, die von der Zelloberfläche ausgehen, die Aufklärung der neuartigen Wirkungsweise einer Reihe von Proteintoxinen, sowie die Evolution der Toxine durch Austausch von drei Proteinfragmenten bei.

Ein erheblicher Aufwand ist dem Transport von Eisenkomplexverbindungen gewidmet, unter Einbeziehung des Eisenentzugs als Abwehrmaßnahme des menschlichen Wirts („nutritional immunity“). Die Studien werden vor allem mit E. coli als Modellkeim, jedoch auch an pathogenen verwandten Keimen durchgeführt. Die ungewöhnliche, ganz neuartige Struktur des Lipids am Lipoprotein löst heftige Immunreaktionen aus, die in der experimentellen Krebstherapie zur Anwendung kommen. Ein Antibiotikum, das nicht durch passive Diffusion sondern durch aktiven Transport in die Bakterien gelangt, ist hundert Mal aktiver. So eröffnen Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung neue, unerwartete Möglichkeiten für die Anwendung.

Werdegang

• 2000-2005 Direktor des Instituts für Mikrobiologie an der Eberhard Karls Universität Tübingen
• 1989-1990 Direktor des Instituts für Biologie II an der Universität Tübingen
• 1975-1976 Dekan des Fachbereichs Biologie an der Universität Tübingen
• 1974-2007 Professor (C4) für Mikrobiologie und Membranphysiologie an der Universität Tübingen
• 1972-1974 Leiter (C3) einer selbständigen Arbeitsgruppe am Max-Planck-Institut für Molekulare Genetik in Berlin
• 1972 Habilitation in den Fächern Biochemie/Physiologische Chemie an der Universität Tübingen
• 1967-1971 Arbeitsgruppenleiter am Max-Planck-Institut für Biologie in Tübingen
• 1966-1967 Wissenschaftlicher Assistent am Max-Planck-Institut für Biochemie in München
• 1965-1966 Post-Doktorand am Caltech (California Institute of Technology), Pasadena, USA
• 1965 Promotion an der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München
• 1957-1962 Studium der Chemie an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und der LMU München

Funktionen

• 1993-1999 Sprecher des Sonderforschungsbereichs 323 der Deutschen
  Forschungsgemeinschaft (DFg) an der Universität Tübingen
• 1991-1999 Leiter des Graduiertenkollegs Mikrobiologie der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG)
• 1981-1982 Mitglied des Vorstandes der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie

Projekte

• 2008-2012 DFG-Projekt „Requirement of periplasmic chaperones in protein import“
• 2004-2007 DFG-Projekt „Citrate mediated iron transport across the cytoplasmic membrane of E. coli“
• 2004-2007 DFG-Projekt „Substrattransport durch die äußere Membran von Caulobacter crescents“, Teilprojekt zu FOR 449 „Bakterielle Zellhülle: Synthese, Funktion und Wirkort“
• 2001-2005 DFG-Projekt „Wirkungsweise des FhuA Ferrichrom- und Antibiotika-Transporters“, Teilprojekt zu FOR 449 „Bakterielle Zellhülle: Synthese, Funktion und Wirkort“
• 2000-2007 DFG-Projekt „Transmembran-Transkriptionsinitiation des Eisencitrat-Transportsystems von Escherichia coli“
• 2000-2003 DFG-Projekt „Charakterisierung der Funktionsweise des FhuA Transporters“
• 1999-2004 DFG-Projekt „Struktur-Funktionsbeziehung des ShlAB Cytolysin Sekretionsproteins und Aktivators aus Serratia marcescens“

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

• seit 2008 Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• 2007-2012 Max Planck Fellow am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen
• 2005 Ehrendoktorwürde der Medizinischen Fakultät der Julius-Maximilians-Universität Würzburg
• 2014 Ehrenmitglied der VAAM
• seit 1998 Mitglied der Heidelberger Akademie der Wissenschaften
• 1994 Robert-Koch-Preis der Robert-Koch-Stiftung
• 1982 Preis der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie