Nutrigenomik

Forschungsthemen

Eine hohe Resilienz gegen Störungen der zellulären und systemischen Homöostase gehört zu den Voraussetzungen für gesundes Altern. In diesem Zusammenhang interessieren wir uns für molekulare Mechanismen, die mit der Auslösung von und der Anpassung an oxidativen und metabolischen Stress in Verbindung stehen. Im Fokus unserer Forschung stehen dabei

1. transkriptionelle Regulatoren und Koregulatoren der Stressantwort und des Energiestoffwechsels wie beispielsweise FOXO-Transkriptionsfaktoren (insbesondere FOXO1, FOXO6), der durch oxidativen Stress und Xenobiotika modulierbare Transkriptionsfaktor NRF2 oder der Koregulator PGC-1a
2. die Redoxregulation zellulärer Signalwege durch posttranslationale Proteinmodifikationen – beispielsweise über die reversible Oxidation von Cysteinylresten (S-Glutathionylierung, Persulfidierung);
3. die Rolle von Glutathion und von Selenoproteinen bei oxidativem Eu- und Disstress;
4. die Rolle des Selenbindeproteins SELENBP1, einer enzymatischen Quelle der Redoxregulatoren H₂S und H₂O₂, bei Alterung (am Beispiel des Modellorganismus C. elegans), zellulären Differenzierungsprozessen (unter Verwendung von in-vitro-Modellen) sowie im Metabolismus von schwefelorganischen Verbindungen.

Methoden

• in-vitro-Modelle (Caco-2, 3T3-L1, L6C11, HepG2) zur Untersuchung der Zelldifferenzierung, der Resistenz gegen oxidativen Stress, des Energiemetabolismus, und der intrazellulären Lipidakkumulation
• in-vivo-Modell (C. elegans) zur Untersuchung von Lebensspanne, Stressresistenz, neuropathologischen Veränderungen und Metabolismus in Wildtyp- und in gentechnisch veränderten Nematoden
• allgemeine molekularbiologische und biochemische Methodik mit Fokus auf die Biochemie schwefel- und selenhaltiger Verbindungen (z. B. Glutathion) und des oxidativen Stress

Ausgewählte Publikationen

Philipp TM, Gong W, Köhnlein K, Ohse VA, Müller FI, Priebs J, Steinbrenner H, Klotz LO. (2022) SEMO-1, a novel methanethiol oxidase in Caenorhabditis elegans, is a pro-aging factor conferring selective stress resistance.Externer Link Biofactors, 48(3):699-706

Tauber S, Sieckmann MK, Erler K, Stahl W, Klotz LO, Steinbrenner H. (2021) Activation of Nrf2 by electrophiles is largely independent of the selenium status of HepG2 cells.Externer Link Antioxidants, 10(2):167

Köhnlein K, Urban N, Guerrero-Gómez D, Steinbrenner H, Urbánek P, Priebs J, Koch P, Kaether C, Miranda-Vizuete A, Klotz LO. (2020) A Caenorhabditis elegans ortholog of human selenium-binding protein 1 is a pro-aging factor protecting against selenite toxicityExterner Link. Redox Biol, 28:101323

Tsitsipatis D, Gopal K, Steinbrenner H, Klotz LO. (2018) FOXO1 cysteine-612 mediates stimulatory effects of the coregulators CBP and PGC1α on FOXO1 basal transcriptional activityExterner Link. Free Radic Biol Med, 118:98-107

Urban N, Tsitsipatis D, Hausig F, Kreuzer K, Erler K, Stein V, Ristow M, Steinbrenner H, Klotz LO. (2017) Non-linear impact of glutathione depletion on C. elegans life span and stress resistance.Externer Link Redox Biol, 11:502-515

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ResearchGate Profil von Lars-Oliver KlotzExterner Link