Erwin Neher

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Erwin Neher

Erwin Neher, dt. Biophysiker (1944-), ab 1976 Studien zusammen mit Bert Sakmann in einem Nachwuchslabor am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen, seit 1983 Direktor am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, Leiter der Abteilung Membranbiophysik, Nobelpreis für Medizin/Physiologie zusammen mit Sakmann 1991 für Entdeckungen zur Funktion von Ionenkanälen mit Hilfe der 'Patch-Clamp-Technik', Ehrenprofessur der Georg-August-Universität 1986.

Preis

Erwin Neher und Bert Sakmann erhalten den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin im Jahr 1991 „… für ihre Entdeckungen bezüglich der Funktion von einzelnen Ionenkanälen in Zellen“ (Begründung der Nobel-Kommission).

Lebenslauf

Ausbildung

  • Erwin Neher wird am 20. März 1944 in Landsberg am Lech geboren.
  • Er besucht das Gymnasium Maristenkolleg in Mindelheim von 1954 bis 1963.
  • Anschließend studiert er drei Jahre Physik an der Technischen Hochschule in München.
  • 1966 und 1967 setzt er sein Studium an der University of Wisconsin, Madison/USA, fort. Er beschäftigt sich außerdem mit Biophysik. * 1967 macht er in Wisconsin seinen Master of Science und kehrt anschließend nach Deutschland zurück.
  • Von 1967 bis 1970 studiert und promoviert Neher am Max-Planck-Institut für Psychiatrie und an der Technischen Universität München.
  • 1970 wird er wissenschaftlicher Assistent am MPI.

Arbeit

  • 1973 kommt er zunächst als wissenschaftlicher Assistent an das MPI für biophysikalische Chemie nach Göttingen.
  • Nach einem Forschungsaufenthalt an der Yale University in New Haven, Connecticut/ USA, arbeitet Neher zwei Jahre lang wieder als wissenschaftlicher Assistent am MPI, bevor er 1977 Mitarbeiter des wissenschaftlichen Mittelbaus an diesem Institut wird.
  • In dieser Zeit entwickelt Neher gemeinsam mit seinem Kollegen Bert Sakmann eine Technik, die es ermöglicht zu „belauschen“, wie ein einzelnes Kanalmolekül im Laufe einiger millionstel Sekunden seine Form verändert, was sich als elektrisches Signal bemerkbar macht. Damit erbringen sie erstmals den Beweis für die Existenz von Ionenkanälen und schlüssige Erklärungen für ihre Wirkungsweise.
  • 1980 habilitiert sich Neher am Fachbereich Physik der Georg-August-Universität Göttingen, drei Jahre später wird er Professor und Direktor der Abteilung für Membranbiophysik am MPI für biophysikalische Chemie.
  • 1986 übernimmt er eine Honorarprofessur an der Georgia Augusta.
  • Seit 1991 ist Neher zudem Mitglied der Akademie der Wissenschaften zu Göttingen. Seine derzeitige Forschung konzentriert sich auf die Auflösung der Hormon- und Neurotransmitterfreisetzung durch Kalzium und kalziumspezifische Inonenkanäle sowie auf Mechanismen der synaptischen Kurzzeitplastizität.

Forschung

Innerhalb jeder lebenden Zelle, die mit einer Zellmembran umgeben ist, befindet sich ein gut kontrolliertes Milieu, in dem verschiedene komplexe biochemische Prozesse ablaufen. Dieses innere Milieu unterscheidet sich in vielerlei Hinsicht vom äußeren, beispielsweise in Bezug auf den Gehalt an positiv geladenen Natrium- und Kaliumionen sowie negativ geladenen Chloridionen. Dadurch besteht ein Spannungsgefälle über der Zellmembran. Bereits in der Theorie der Nervenerregung von Alan Lloyd Hodgkin und Andrew Fielding Huxley im Jahr 1952 tauchten Ionenkanäle als ein Denkmodell auf. Bis in die Mitte der siebziger Jahre jedoch blieb die diskrete Natur dieser Stromschleusen unbewiesen.

In der Folge von Nehers und Sakmanns Erkenntnissen stellt sich schnell heraus, dass nicht nur die Prozesse der elektrischen Erregung und der synaptischen Transmission, sondern sehr viele Körperfunktionen, vor allem im Bereich der Sensorik, Motorik und der Sekretion, von Ionenkanälen gesteuert werden.

Um die elektrischen Signale und Schaltvorgänge erregbarer Zellen in individuelle Signale einzelner Moleküle aufzuschlüsseln, entwickeln die beiden Wissenschaftler die so genannte „patch-clamp“ (Fleckenklammer): Dabei wird eine dünne Glasmikropipette mit nur einem tausendstel Millimeter Durchmesser so eng auf die Zellhülle gesetzt, dass jeder noch so geringe Strom, der in Ionenkanälen darunter fließt, registriert werden kann.

Es sind diese Ionenkanäle, die die notwendige Kommunikation zwischen den Membran-eingehüllten Zellen erlauben, und über die auf bestimmte Reize hin Zellen gereizt oder gehemmt werden. Die Göttinger Versuchsanordnung macht es überdies möglich, den Einfluss einzelner Substanzen auf die Ionenkanäle gezielt zu untersuchen und so auch die Wirkung von Arzneistoffen direkt auf molekularer Ebene zu überprüfen.

Auswirkungen

Für die Medizin wird die Entdeckung der Ionenkanäle zu einem Schlüsseldatum. Viele Krankheiten beruhen ganz oder teilweise auf einer defekten Regulierung des Ionenflusses, zum Beispiel Epilepsie, verschiedene Herz- und Gefäßkrankheiten oder Nerven-Muskelkrankheiten. Mit Hilfe von Nehers und Sakmanns Technik lassen sich jetzt zur Behandlung einiger Erkrankungen gleichsam Medikamente nach Maß herstellen, die auf den Ionenkanal wirken. 1991 bekommen Neher und Sakmann für ihre Leistung den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin.


Links

Mehr Informationen über Erwin Neher bei


Literatur

  • Sandra Czabania