Герд Ульрих Ниенхаус
Герд Ульрих Ниенхаус | |
---|---|
Национальность | немецкий |
Альма-матер | Университет Мюнстера |
Научная карьера | |
Учреждения | Технологический институт Карлсруэ Университет Ульма Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн Университет Майнца Университет Мюнстера |
Диссертация | Исследование структуры и динамики белка: рассеяние рентгеновских и γ-лучей с помощью пространственно-чувствительных пропорциональных счетчиков (перевод с немецкого) (1987) |
Веб-сайт | Группа Ниенхаус |
Герд Ульрих «Ули» Ниенхаус (род. 1959) — немецкий физик, профессор и директор Института прикладной физики Технологического института Карлсруэ (KIT) . [ 1 ] В КИТ он также сотрудничает с Институтом нанотехнологий, [ 2 ] Институт биологических и химических систем, [ 3 ] и Институт физической химии, [ 4 ] и он является адъюнкт-профессором Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн . [ 5 ]
Он известен своими исследованиями молекулярного механизма жизни. На протяжении многих лет он использовал и развивал широкий спектр биофизических методов, включая кристаллографию белков. [ 6 ] с помощью рентгеновских лучей и γ-лучей, различных спектроскопических методов ( мессбауэровские , XAS , UV-VIS , инфракрасные ), а также оптической флуоресцентной спектроскопии и микроскопии ( исследования одиночных молекул , FRET , FLIM , микроскопия сверхвысокого разрешения ) для выяснения структуры, динамики и функции биологических молекул. Он также занимался разработкой и характеристикой наноразмерных люминесцентных маркеров для биовизуализации ( флуоресцентные белки , нанокластеры золота , полупроводниковые квантовые точки ). Результаты этого исследования опубликованы более чем в 500 публикациях. [ 7 ] [ 8 ]
Образование и ранняя карьера
[ редактировать ]Ниенхаус изучал физику и физическую химию в Мюнстерском университете , где в 1983 году получил диплом по физике. [ 9 ] В 1988 году он защитил докторскую диссертацию по физической химии (в переводе с немецкого) «Исследование структуры и динамики белков: рассеяние рентгеновских и γ-лучей с помощью пространственно-чувствительных пропорциональных счетчиков». [ 9 ] Для этого исследования в лаборатории Фрица Парака он разработал большие многопроволочные пропорциональные счетчики со сферическими дрейфовыми камерами. [ 10 ] который имел высокую долговременную стабильность, что позволяло собирать данные дифракции кристаллов рентгеновских и γ-лучей в течение многих недель. [ 11 ]
После непродолжительной постдокторской работы в университетах Мюнстера и Майнца , где он работал над мессбауэровской абсорбционной спектроскопией с чрезвычайно широкими энергетическими окнами, [ 12 ] Ниенхаус перешел на физический факультет Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн в начале 1990 года в качестве научного сотрудника Федора Линена Фонда Александра фон Гумбольдта . Там он присоединился к лаборатории Ганса Фрауэнфельдера, чтобы проводить УФ-ВИД- и инфракрасные исследования связывания лигандов и динамики белков с временным разрешением . [ 9 ]
Исследования и карьера
[ редактировать ]В Университете Иллинойса Ниенхаус получил должность доцента-исследователя (1991 г.), доцента физики (1992 г.) и биофизики (1993 г.) и постоянного доцента (1996 г.). [ 13 ] В этот период его лаборатория продолжала исследования связывания лигандов и динамики белков . [ 14 ] главным образом на гемобелках . С 1997 года назначен адъюнкт-профессором. [ 5 ]
В 1996 году он принял предложение стать главой и профессором кафедры биофизики Ульмского университета . Там он продолжил свои исследования гемовых белков, изучая миграцию лигандов внутри этих белков и ее влияние на функцию связывания лигандов. [ 15 ] В дальнейшем он расширил свой портфель биофизических методов, включив в него флуоресцентную корреляционную спектроскопию и флуоресцентную микроскопию одиночных молекул. [ 16 ] В 1999 году он взял творческий отпуск, чтобы изучать динамику РНК с помощью одиночной молекулы FRET в Стива Чу лаборатории в Стэнфордском университете . [ 17 ] В Ульме вместе с Йоргом Виденманном он начал охарактеризовать и продолжить разработку новых членов семейства зеленых флуоресцентных белков, включая EosFP , [ 18 ] [ 19 ] ИрисФП, [ 20 ] [ 21 ] экфФП611, [ 22 ] и мРуби. [ 23 ]
В 2009 году Ниенхаус присоединился к Университету Карлсруэ (TH) , который вскоре после этого был включен в состав Технологического института Карлсруэ (KIT) , в качестве профессора и директора Института прикладной физики. [ 1 ] Там он и его сотрудники сосредоточили свои исследования на развитии методов оптической флуоресцентной микроскопии для получения изображений со сверхвысоким разрешением ( наноскопия с истощением стимулированного излучения (STED) , [ 24 ] [ 25 ] микроскопия локализации одиночных молекул) и световая микроскопия, а также их применение к различным биологическим задачам. Важным направлением исследований стало изучение эмиссионных свойств наночастиц как люминесцентных маркеров и их взаимодействия с биологической средой. [ 26 ] В сотрудничестве с лабораторией Андреса Йешке в Гейдельбергском университете были проведены исследования одиночных молекул для изучения динамики РНК . [ 27 ] и РНК- аптамеры для визуализации сверхвысокого разрешения были разработаны и охарактеризованы. [ 28 ]
Почести
[ редактировать ]- 1990 Федор Линен, научный сотрудник Фонда Александра фон Гумбольдта. [ 13 ]
- 1994 год Сотрудник Центра перспективных исследований Университета Иллинойса. [ 9 ]
- 1998 г. Член Американского физического общества (APS). [ 29 ]
- 2001 г. Член Института физики (IOP, Лондон). [ 13 ]
- 2003 г. Член Американской ассоциации содействия развитию науки (AAAS). [ 30 ]
- 2021 Медаль Вернера Гейзенберга Фонда Александра фон Гумбольдта. [ 9 ]
- 2023 Член Биофизического общества . [ 31 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Институт прикладной физики» . www.aph.kit.edu . 11 сентября 2021 г. Проверено 23 января 2022 г.
- ^ «INT – Люди – Индекс персонала (AZ)» . www.int.kit.edu . 18 января 2022 г. Проверено 23 января 2022 г.
- ^ «КИТ – ИБКС-БИП – Исследовательские группы» . bip.ibcs.kit.edu . 04.08.2021 . Проверено 23 января 2022 г.
- ^ «КИТ – Институт физической химии – Группы –» . www.ipc.kit.edu . 05.11.2021 . Проверено 23 января 2022 г.
- ^ Jump up to: а б «Физический факультет» . Physics.illinois.edu . Проверено 23 января 2022 г.
- ^ «Банк данных белков RCSB» . www.rcsb.org . Проверено 12 января 2022 г.
- ^ «Профиль Герда Ульриха Ниенхауса в Publons» . publons.com . Проверено 12 января 2022 г.
- ^ «Герд Ульрих Ниенхаус» . сайт ученого.google.de . Проверено 12 января 2022 г.
- ^ Jump up to: а б с д и «ГУ Ниенхаус» . www.aph.kit.edu . Проверено 23 января 2022 г.
- ^ Ниенхаус, ГУ; Дреппер, Ф.; Парак, Ф.; Мессбауэр, РЛ; Баде, Д.; Хоппе, В. (15 мая 1987 г.). «Многопроволочный пропорциональный счетчик со сферической дрейфовой камерой для кристаллографии белков в рентгеновских и гамма-лучах» . Ядерные приборы и методы в физических исследованиях. Раздел А: Ускорители, спектрометры, детекторы и сопутствующее оборудование . 256 (3): 581–586. Бибкод : 1987NIMPA.256..581N . дои : 10.1016/0168-9002(87)90305-6 . ISSN 0168-9002 .
- ^ Ниенхаус, ГУ; Хайнцль, Дж.; Хюэнгес, Э.; Парак, Ф. (1989). «Динамика кристаллов белков, изученная с помощью анализа диффузного рассеяния рентгеновских лучей с временным разрешением» . Природа . 338 (6217): 665–666. Бибкод : 1989Natur.338..665N . дои : 10.1038/338665a0 . ISSN 1476-4687 . S2CID 4315560 .
- ^ Ниенхаус, ГУ; Плачинда, А.С.; Фишер, М.; Хромов, В.И.; Парак, Ф.; Суздалев, ИП; Гольданский, В.И. (1 июля 1990 г.). «Температурная зависимость динамики ультрамелких частиц в полимерной сетке» . Сверхтонкие взаимодействия . 56 (1): 1471–1476. Бибкод : 1990HyInt..56.1471N . дои : 10.1007/BF02405460 . ISSN 1572-9540 . S2CID 95002929 .
- ^ Jump up to: а б с «Профессор доктор Герд Ульрих Ниенхаус» . CRC1324 . Проверено 31 января 2022 г.
- ^ Хартманн, Х.; Зинзер, С.; Комнинос, П.; Шнайдер, RT; Ниенхаус, ГУ; Парак, Ф. (9 июля 1996 г.). «Рентгеноструктурное определение метастабильного состояния углеродмоноксимиоглобина после фотодиссоциации» . Труды Национальной академии наук . 93 (14): 7013–7016. Бибкод : 1996PNAS...93.7013H . дои : 10.1073/pnas.93.14.7013 . ISSN 0027-8424 . ПМК 38926 . ПМИД 8692935 .
- ^ Остерманн, Андреас; Васчипки, Роберт; Парак, Фриц Г.; Ниенхаус, Г. Ульрих (2000). «Связывание лигандов и конформационные движения в миоглобине» . Природа . 404 (6774): 205-208. Бибкод : 2000Nature.404..205O . дои : 10.1038/35004622 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 10724176 . S2CID 4321727 .
- ^ Хедде, Пер Никлас; Фукс, Йохен; Освальд, Франц; Виденманн, Йорг; Ниенхаус, Герд Ульрих (2009). «Программное обеспечение для онлайн-анализа изображений для микроскопии фотоактивационной локализации» . Природные методы . 6 (10): 689–690. дои : 10.1038/nmeth1009-689 . ISSN 1548-7105 . ПМИД 19789527 . S2CID 205417918 .
- ^ Ким, Гарольд Д.; Ниенхаус, Г. Ульрих; Ха, Тэкджип; Орр, Джеффри В.; Уильямсон, Джеймс Р.; Чу, Стивен (2 апреля 2002 г.). «Mg2+-зависимые конформационные изменения РНК, изученные с помощью корреляции флуоресценции и FRET на иммобилизованных одиночных молекулах» . Труды Национальной академии наук . 99 (7): 4284–4289. Бибкод : 2002PNAS...99.4284K . дои : 10.1073/pnas.032077799 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 123640 . ПМИД 11929999 .
- ^ Виденманн, Йорг; Иванченко Сергей; Освальд, Франц; Шмитт, Флориан; Рёкер, Карлхайнц; Салих, Аня; Шпиндлер, Клаус-Дитер; Ниенхаус, Г. Ульрих (9 ноября 2004 г.). «EosFP, флуоресцентный маркерный белок с УФ-индуцируемым преобразованием флуоресценции из зеленого в красный» . Труды Национальной академии наук . 101 (45): 15905–15910. Бибкод : 2004PNAS..10115905W . дои : 10.1073/pnas.0403668101 . ISSN 0027-8424 . ПМК 528746 . ПМИД 15505211 .
- ^ Ниенхаус, Карин; Ниенхаус, Г. Ульрих; Виденманн, Йорг; Нар, Герберт (28 июня 2005 г.). «Структурная основа фотоиндуцированного расщепления белка и преобразования зеленого в красный флуоресцентного белка EosFP» . Труды Национальной академии наук . 102 (26): 9156–9159. Бибкод : 2005PNAS..102.9156N . дои : 10.1073/pnas.0501874102 . ISSN 0027-8424 . ПМК 1166600 . ПМИД 15964985 .
- ^ Адам, Вергилий; Лелимузен, Микаэль; Беме, Сьюзен; Десфон, Гийом; Ниенхаус, Карин; Филд, Мартин Дж.; Виденманн, Йорг; Максвини, Шон; Ниенхаус, Г. Ульрих; Буржуа, Доминик (25 ноября 2008 г.). «Структурная характеристика IrisFP, оптического хайлайтера, претерпевающего многочисленные фотоиндуцированные трансформации» . Труды Национальной академии наук . 105 (47): 18343–18348. Бибкод : 2008PNAS..10518343A . дои : 10.1073/pnas.0805949105 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 2587625 . ПМИД 19017808 .
- ^ Фукс, Йохен; Беме, Сьюзен; Освальд, Франц; Хедде, Пер Никлас; Краузе, Мэй; Виденманн, Йорг; Ниенхаус, Г. Ульрих (2010). «Фотоактивируемый маркерный белок для импульсной визуализации со сверхразрешением» . Природные методы . 7 (8): 627–630. дои : 10.1038/nmeth.1477 . ISSN 1548-7105 . ПМИД 20601949 . S2CID 11742998 .
- ^ Виденманн, Йорг; Шенк, Андреас; Рёкер, Карлхайнц; Жирод, Андреас; Шпиндлер, Клаус-Дитер; Ниенхаус, Г. Ульрих (3 сентября 2002 г.). «Далеко-красный флуоресцентный белок с быстрым созреванием и пониженной тенденцией к олигомеризации из Entacmaea Quadricolor (Anthozoa, Actinaria)» . Труды Национальной академии наук . 99 (18): 11646–11651. Бибкод : 2002PNAS...9911646W . дои : 10.1073/pnas.182157199 . ISSN 0027-8424 . ПМК 129323 . ПМИД 12185250 .
- ^ Кредель, Симона; Освальд, Франц; Ниенхаус, Карин; Дойшле, Карен; Рёкер, Карлхайнц; Вольф, Майкл; Хейлкер, Ральф; Ниенхаус, Г. Ульрих; Виденманн, Йорг (5 февраля 2009 г.). «mRuby, яркий мономерный красный флуоресцентный белок для маркировки субклеточных структур» . ПЛОС ОДИН . 4 (2):e4391. Бибкод : 2009PLoSO...4.4391K . дои : 10.1371/journal.pone.0004391 . ISSN 1932-6203 . ПМЦ 2633614 . ПМИД 19194514 .
- ^ Гао, Пэн; Прунше, Бенедикт; Чжоу, Лу; Ниенхаус, Карин; Ниенхаус, Г. Ульрих (2017). «Подавление фона во флуоресцентной наноскопии с двойным обеднением стимулированного излучения» . Природная фотоника . 11 (3): 163–169. Бибкод : 2017NaPho..11..163G . дои : 10.1038/nphoton.2016.279 . ISSN 1749-4893 . S2CID 126350065 .
- ^ Хедде, Пер Никлас; Дёрлих, Рене М.; Бломли, Розмари; Градль, Дитмар; Оппонг, Эммануэль; Катон, Эндрю CB; Ниенхаус, Г. Ульрих (27 июня 2013 г.). «Корреляционная спектроскопия растровых изображений на основе истощения стимулированного излучения выявляет биомолекулярную динамику в живых клетках» . Природные коммуникации . 4 (1): 2093. Бибкод : 2013NatCo...4.2093H . дои : 10.1038/ncomms3093 . ISSN 2041-1723 . ПМИД 23803641 .
- ^ Рёкер, Карлхайнц; Пётцль, Матиас; Чжан, Фэн; Парак, Вольфганг Дж.; Ниенхаус, Г. Ульрих (2009). «Количественное флуоресцентное исследование образования монослоя белка на коллоидных наночастицах» . Природные нанотехнологии . 4 (9): 577–580. Бибкод : 2009НатНа...4..577Р . дои : 10.1038/nnano.2009.195 . ISSN 1748-3395 . ПМИД 19734930 .
- ^ Манц, Кристоф; Кобицкий, Андрей Ю; Саманта, Аян; Келлер, Беттина Г.; Яшке, Андрес; Ниенхаус, Г. Ульрих (2017). «Одномолекулярный FRET раскрывает энергетический ландшафт полноразмерного рибопереключателя SAM-I» . Химическая биология природы . 13 (11): 1172–1178. дои : 10.1038/nchembio.2476 . ISSN 1552-4469 . ПМИД 28920931 .
- ^ Сунбул, Мурат; Лакнер, Йенс; Мартин, Аннабель; Энглерт, Дэниел; Хасене, Бенджамин; Грин, Франциска; Ниенхаус, Карин; Ниенхаус, Г. Ульрих; Яшке, Андрес (2021). «Визуализация РНК сверхвысокого разрешения с использованием родаминсвязывающего аптамера с кинетикой быстрого обмена» . Природная биотехнология . 39 (6): 686–690. дои : 10.1038/s41587-020-00794-3 . ISSN 1546-1696 . ПМИД 33574610 . S2CID 231901171 .
- ^ «Архив товарищей APS» . www.aps.org . Проверено 24 января 2022 г.
- ^ «Сотрудник AAAS» . 15 октября 2003 года . Проверено 31 января 2022 г.
- ^ «Биофизическое общество объявляет 2023 стипендиата общества» . Биофизическое общество . Проверено 05 сентября 2022 г.
- Живые люди
- 1959 рождений
- немецкие физики
- Немецкие биофизики
- Выпускники Мюнстерского университета
- Академический состав Технологического института Карлсруэ
- Факультет Университета Иллинойса Урбана-Шампейн
- Члены Американского физического общества
- Сотрудники Института физики
- Члены Американской ассоциации содействия развитию науки