Biochemikerin Teresa Fitzpatrick

Forschung mit Vitamin B

Die Biochemikerin Teresa Fitzpatrick untersucht, wie Pflanzen Vitamine herstellen und transportieren. Dank einer Förderungsprofessur des Schweizerischen Nationalfonds kann sie diesen Fragen in den nächsten Jahren am Institut für Pflanzenbiologie nachgehen.

Adrian Ritter

Untersucht die Funktionen von und die Biosynthese von Vitaminen in Pflanzen: SNF-Förderungsprofessorin Teresa Fitzpatrick. (Bild: Adrian Ritter)

Es war eine Überraschung, als Dr. Teresa Fitzpatrick und ihr Forschungsteam am Institut für Pflanzenwissenschaften der ETH Zürich vor einigen Jahren nachweisen konnten, wie die Ackerschmalwand, ein beliebter Modellorganismus der Pflanzenbiologie, das Vitamin B6 herstellt.

Im Gegensatz zu Tier und Mensch sind Pflanzen, Bakterien und Pilze in der Lage, dieses Vitamin selber herzustellen. Zuvor war die Fachwelt davon ausgegangen, dass Pflanzen dies auf dieselbe Weise tun wie das Modellbakterium Escherichia coli.

Das Team um Fitzpatrick widerlegte diese Vorstellung und konnte zeigen, dass andere Proteine an der Biosynthese beteiligt sind. «Wir wissen inzwischen ziemlich genau, wie die Interaktion der beiden hauptsächlich beteiligten Proteine zur Herstellung von Vitamin B6 führt. Jetzt gilt es noch einige Detailfragen zu klären», so Teresa Fitzpatrick.

Der Weg der Vitamine

Die gebürtige Irin hatte am University College in Dublin Biochemie studiert, doktoriert und ab 1998 an der ETH Zürich geforscht. Seit Mai 2008 hat sie eine SNF-Förderungsprofessur am Institut für Pflanzenbiologie der UZH inne.

Neben den Detailfragen zu B6 wird sie sich im Rahmen der Förderungsprofessur bis 2012 unter anderem mit der Biosynthese von Vitamin B1 in Pflanzen beschäftigten. Zusätzlich will die 38-jährige Forscherin mehr darüber herausfinden, wie Vitamine in Pflanzen transportiert werden. Dies war einer der Gründe für den Wechsel an die UZH, wo sie im Team von Prof. Enrico Martinoia tätig sein wird. Martinoia ist Inhaber des Lehrstuhls für Pflanzenbiologie und hat sich unter anderem auf Transportprozesse in Pflanzen spezialisiert.

Können Pflanzen kein Vitamin B1 herstellen (rechts), ist ihr Wachstum stark eingeschränkt (Bild: zVg)

Aminosäuren und mehr

Teresa Fitzpatrick und ihr Team haben in den letzten Jahren beachtliche Fortschritte erzielt, was das Verständnis von Vitaminen in Pflanzen anbelangt. So haben sie nachweisen können, dass Vitamin B6 in der Pflanze nicht nur am Aufbau und Abbau von Aminosäuren beteiligt ist. Wie die Vitamine C und E wirkt auch Vitamin B6 als Antioxidans und bindet für die Zellen schädliche Sauerstoffradikale.

Zu den noch offenen Fragen der Grundlagenforschung gehören diejenige, inwiefern Pflanzen wie die Ackerschmalwand die Vitamine B6 und B1 selber herstellen oder aber aus der Umwelt aufnehmen und welchen Einfluss bestimmte Umwelteinflüsse auf die Produktion der Vitamine haben.

Biosynthese blockieren

Die Klärung solcher Fragen wird im besten Falle auch zu einer neuen Therapie von Malaria führen. Fitzpatrick ist am EU-Projekt «VITBIOMAL» beteiligt, welches die Biosynthese von Vitaminen nutzen will, um eine Therapie gegen Malaria zu entwickeln. Dabei will man die Tatsache nutzen, dass der Malaria-Parasit im Gegensatz zum Menschen selber Vitamin B6 herstellt. Wenn dieser Vorgang im Parasiten gestoppt werden kann, wird er absterben, ohne dass schädliche Nebenwirkungen für den Menschen damit verbunden sind.

Erreicht werden kann dies beispielsweise, indem die Interaktion der Proteine blockiert wird. Dazu muss eine Substanz gefunden werden, welche selber an die beteiligten Proteine bindet. Dabei gilt es gleichzeitig zu verhindern, dass der Parasit das Vitamin aus dem Blut des Menschen aufnimmt, wenn die Biosynthese unterbrochen wird. «Um die Transportprozesse im Parasiten zu verstehen, wird es hilfreich sein, zuerst das Pflanzenmodell noch besser zu verstehen», ist Fitzpatrick überzeugt.

Im Moment ist die Nachwuchsforscherin damit beschäftigt, ihr zukünftiges Forschungsteam zu rekrutieren. Und sie ist froh, weiterhin ihr bisheriges Labor an der ETH nutzen zu dürfen, bis ihr neues Labor am Institut für Pflanzenbiologie im Botanischen Garten bereit ist.

Adrian Ritter ist Redaktor von unipublic.

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