Nachwuchsgruppe 'Glykan-Protein Interaktionen'
Glykane sind eine wichtige Kohlenstoffquelle für marine Bakterien. Mit unserer Forschung wollen wir verstehen, wie diese Mikroben Glykane aus der umgebenden Wassersäule aufnehmen. Dafür untersuchen wir glykanbindende Proteine auf der Zelloberfläche der Bakterien.
Diese Proteine sind häufig multimodular aufgebaut und setzen sich aus glykanbindenden Modulen (Carbohydrate-Binding Modules, CBMs) zusammen. CBMs katalysieren im Gegensatz zu kohlenhydrataktiven Enzymen (Carbohydrate-Active Enzymes, CAZymes) keine chemischen Reaktionen. Stattdessen binden CBMs selektiv Glykane aus komplexen Gemischen und steigern dadurch die Effizienz des Glykanabbaus durch CAZymes.
Wir erforschen, wie CBMs ihre Liganden erkennen und welche Faktoren ihre Bindungsspezifität bestimmen. Langfristig soll unsere Arbeit aufklären, wie CBMs zum marinen Kohlenstoffkreislauf beitragen.
Zur Untersuchung von Proteinen, die an der Erkennung und Nutzung von Glykanen beteiligt sind, kombinieren wir Methoden der Proteomik, Biochemie und Strukturbiologie. Durch die Analyse von Proteinexpression, der zellulären Lokalisation, Ligandenbindung und dreidimensionaler Proteinstruktur entschlüsseln wir die molekularen Mechanismen, die die Funktion dieser Proteine bestimmen.
Wir sind Teil des Sonderforschungsbereichs/Transregio (SFB-TRR) CONCENTRATE und arbeiten im Projekt B2 TRAP.
Team
Dr. Marie-Katherin Zühlke
Nachwuchsgruppenleiterin
Center for Functional Genomics of Microbes
Felix-Hausdorff-Straße 8
17489 Greifswald
Telefon +49 3834 420 5949
marie-katherin.zuehlkeuni-greifswaldde
| seit 2025 | Abeitsgruppenleiterin, Universität Greifswald, Institut für Pharmazie, Glykan-Protein Interaktionen |
|---|---|
| seit 2023 | Wissenschaftskommunikatorin, Kunst&Wissenschaft Projekte |
| seit 2019 | Gastforscherin, Station Biologique de Roscoff, Jährliche Forschungsaufenthalte gefördert durch die DFG, Erasmus, French Embassy (PROCOPE Mobility) |
| seit 2017 | Wissenschaftliche Mitarbeiterin, Universität Greifswald, Institut für Pharmazie, Glykanabbau durch marine Bakterien |
| 2013-2017 | Doktorarbeit, Universität Greifswald, Institut für Mikrobiologie, Biotransformation von Umweltschadstoffen durch Bakterien |
| 2008-2013 | Biologiestudium, Diplom, Universität Greifswald |
- Umweltmikrobiologie/Marine Mikrobiologie, Biochemie, Strukturbiologie
- Funktionelle Charakterisierung multimodularer Glykanbindender Proteine
- Proteomics glykanabbauender Bakterien
Franziska Brühl
Doktorandin
Institut für Pharmazie
Friedrich-Ludwig-Jahn-Straße 17
17489 Greifswald
Telefon +49 3834 420 4911
franziska.bruehluni-greifswaldde
Pia Kunde
Master-Studentin
Forschungskooperationen
Mit unseren Partner*innen Mirjam Czjzek, Elizabeth Ficko-Blean und François Thomas an der Station Biologique de Roscoff (Frankreich) verbindet uns eine langjährige und enge wissenschaftliche Zusammenarbeit.
Die regelmäßigen Forschungsaufenthalte in Roscoff bilden die Grundlage für einen intensiven wissenschaftlichen Austausch und die Entwicklung gemeinsamer Forschungsprojekte. Dank der Expertise unserer Kolleg*innen vor Ort erweitern wir kontinuierlich unsere Kompetenzen in der Biochemie des Glykanabbaus sowie in strukturbiologischen Verfahren. Gleichzeitig bringen wir unsere langjährige Erfahrung in der Proteinmassenspektrometrie in die gemeinsamen Projekte ein und schaffen so wertvolle Synergien, die unsere Forschung auf beiden Seiten bereichern.
Wissenschaftskommunikation
Kunst&Wissenschaft
Collab - Marie-Katherin Zühlke, Astrid Brünner, Susanne Gabler
Wie kann Kunst die Vermittlung wissenschaftlicher Sachverhalte unterstützen? Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Wissenschaft und Kunst erforschen wir neue Wege, wissenschaftliche Forschung für unterschiedliche Zielgruppen zugänglich zu machen. Aus unserer Arbeit sind bereits zwei Ausstellungen hervorgegangen, die wissenschaftliche Inhalte durch künstlerische Praxis erfahrbar machten.
In unserer Arbeit verwenden wir verschiedene Medien und Formate, darunter (Tanz-) Performances, Installationen, Malerei und Augmented Reality. Darüber hinaus haben wir eine Lecture Performance zum Algenpolysaccharid Alginat entwickelt. In diesem Format wird ein wissenschaftlicher Vortrag durch performative Elemente ergänzt, um alternative Zugänge zu komplexen wissenschaftlichen Themen zu eröffnen und neue Formen der Auseinandersetzung mit ihnen zu ermöglichen.
Ausstellungen:
2025 METABOLAT Koeppenhaus Greifswald
2026 NEWSPECTIVES Alfried Krupp Wissenschaftskolleg Greifswald
Publikationen
- Zühlke MK, Bahr A, Bartosik D, Solanki V, Teune M, Welsch N, Unfried F, Barbeyron T, Ficko-Blean E, Schoppmeier P, Schiller L, Busse N, Banerjee D, Cladière L, Jeudy A, Susemihl A, Hartmann F, Jouanneau D, Jam M, Höhne M, Delcea M, Reintjes G, Bornscheuer UT, Becher D, Hehemann JH, Czjzek M, Schweder T. (2026) Fructan utilization by members of marine Gammaproteobacteria involves SusC/D-like proteins, ISME J. 20(1), wrag030, DOI: 10.1093/ismejo/wrag030.
Chevenier A, Fanuel M, Sokolova E, Latorre DM, Jouanneau D, Jeudy A, Préchoux A, Zühlke MK, Bartel J, Becher D, Czjzek M, Ropartz D, Michel G, Ficko-Blean E. (2025) Structure, function and catalytic mechanism of the carrageenan-sulfatases from the marine bacterium Zobellia galactanivorans DsijT, Carbohydr. Polym. 358,123487,DOI: 10.1016/j.carbpol.2025.123487.
- Zühlke MK, Ficko-Blean E, Bartosik D, Terrapon N, Jeudy A, Jam M, Wang F, Welsch N, Dürwald A, Torres Martin L, Larocque R, Jouanneau D, Eisenack T, Thomas F, Trautwein-Schult A, Teeling H, Becher D, Schweder T, Czjzek M (2024) Unveiling the role of novel carbohydrate-binding modules in laminarin interaction of multimodular proteins from marine Bacteroidota during phytoplankton blooms, Environ. Microbiol. 26(5): e16624, DOI: 10.1111/1462-2920.16624.
- Beidler I, Steinke N, Schulze T, Sidhu C, Bartosik D, Zühlke MK, Torres Martin L, Krull J, Dutschei T, Ferrero-Bordera B, Rielicke J, Kale V, Sura T, Trautwein-Schult A, Kirstein IV, Wiltshire KH, Teeling H, Becher D, Bengtsson MM, Hehemann JH, Bornscheuer UT, Amann RI, Schweder T. (2024) Alpha-glucans from bacterial necromass indicate an intra-population loop within the marine carbon cycle. Nat. Commun. 15, 4048, DOI: 10.1038/s41467-024-48301-5.
- Beidler I, Robb CS, Vidal-Melgosa S, Zühlke MK, Bartosik D, Solanki V, Markert S, Becher D, Schweder T, Hehemann JH (2023) Marine bacteroidetes use a conserved enzymatic cascade to digest diatom β-mannan. ISME J. 17: 276-285, DOI: 10.1038/s41396-022-01342-4.
- Dutschei T, Zühlke MK, Welsch N, Eisenack T, Hilkmann M, Krull J, Stühle C, Brott S, Dürwald A, Reisky L, Hehemann JH, Becher, D, Schweder T, Bornscheuer UT (2022) Metabolic engineering enables Bacillus licheniformis to grow on the marine polysaccharide ulvan. Microb. Cell Fact. 21(1): 207, DOI: 10.1186/s12934-022-01931-0.
Dürwald A, Zühlke MK, Schlüter R, Gebbe R, Bartosik D, Unfried F, Becher D, Schweder T (2021). Reaching out in anticipation: bacterial membrane extensions represent a permanent investment in polysaccharide sensing and utilization. Environ. Microbiol. 23(6):3149-3163, DOI: 10.1111/1462-2920.15537.
- Zühlke MK, Schlüter R, Mikolasch A, Henning AK, Giersberg M, Lalk M, Kunze G, Schweder T, Urich T, Schauer F. (2020) Biotransformation of bisphenol A analogues by the biphenyl degrading bacterium Cupriavidusbasilensis – a structure-biotransformation relationship. Appl. Microbiol. Biotechnol. DOI: 10.1007/s00253-020-10406-4.
- Reisky L*, Préchoux A*, Zühlke MK*, Bäumgen M, Robb CS, Gerlach N, Roret T, Stanetty C, Larocque R, Michel G, Tao S, Markert S, Unfried F, Mihovilovic MD, Trautwein-Schult A, Becher D, Schweder T, Bornscheuer UT, Hehemann JH (2019) A marine bacterial enzymatic cascade degrades the algal polysaccharide ulvan. Nature Chem. Biol. 12(12):2894-2906, DOI: 10.1038/s41589-019-0311-9. *Authors contributed equally
Zühlke MK, Schlüter R, Mikolasch A, Zühlke D, Giersberg M, Schindler H, Henning AK, Frenzel H, Hammer E, Lalk M, Bornscheuer UT, Riedel K, Kunze G, Schauer F. (2017) Biotransformation and reduction of estrogenicity of bisphenol A by the biphenyl-degrading Cupriavidus basilensis. Appl. Microbiol. Biotechnol.101(9):3743-3758, DOI: 10.1007/s00253-016-8061-z.
Zühlke MK, Schlüter R, Henning AK, Lipka M, Mikolasch A, Schumann P, Giersberg M, Kunze G, Schauer F. (2016) A novel mechanism of conjugate formation of bisphenol A and its analogues by Bacillus amyloliquefaciens: Detoxification and reduction of estrogenicity of bisphenols. Int. Biodeterior. Biodegrad.109:165-173. DOI: 10.1016/j.ibiod.2016.01.019.