Nachgefragt: Prof. Dr. Lutz Schmitt im Interview

Prof. Dr. Lutz Schmitt studierte Chemie in Freiburg und ist Professor für Biochemie an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf

Prof. Dr. Lutz Schmitt studierte Chemie in Freiburg und ist Professor für Biochemie an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf.

 

1. Nennen Sie bitte 3-5 Kern-Stichpunkte zu Ihrem Forschungsgebiet. 
•    Transportprozesse über biologische Membranen
•    Molekulares Verständnis von Resistenzphänomenen
•    Räumlich und zeitlich koordinierte Erkennung von Liganden oder Proteini-Interaktionspartnern.

 

2. Was macht für Sie die Faszination an Ihrem Forschungsbereich aus – weshalb haben Sie sich gerade für diese wissenschaftliche Thematik entschieden?
„Biologische Membranen erzeugen einen nicht-Gleichgewichtszustand, der für alle Prozesse, die in denen Membranen involviert sind, essentiell ist. Sei dies die Kommunikation einer Zelle mit dem extrazellulären Raum, der inverse Prozess oder Organell-Organell Interaktionen. Dieser nicht-Gleichgewichtszustand muss aber erzeugt und erhalten werden. Transportprozesse über Membranen würden aber oft diesen nicht-Gleichgewichtszustand aufheben und ein Gleichgewicht generieren. Letzteres muss aber durch entsprechende Mechanismen verhindert werden! Heute wissen wir, dass dies eben nicht nur räumlich, sondern eben auch zeitlich einer strikten Kontrolle unterliegt. In diesem Forschungsbereich wird der Prozess des Transportes über die Membran in all seiner Komplexität, aber auch noch mit einer komplexen, intrazellulären Reifungs- und Modifikationsmaschinerie gekoppelt. Dies auf molekularer Ebene zu verstehen ist in meinen Augen schon Faszination genug. Gleichzeitig würde dieses Wissen es uns aber auch ermöglich, Peptid-basierte Antibiotika maßzuschneidern, um so eventuell neue Waffen im Kampf gegen die Antibiotikaresistenz zu erhalten.“ 

 

3. Was ist für Sie das Highlight Ihrer Forschungsergebnisse der letzten 5 Jahre?
„Das wir langsam ein molekulares Verständnis über die Komplexität der zu Grunde liegenden Prozesse der Reifung und des Transportes erhalten, aber eben auch die „Lösungsansätze“, die die Natur entwickelt hat, verstehen lernen. Ein Beispiel: Der Reifungsprozess besteht aus mindestens zwei Schritten. Die Lösung ist einfach - ein Multienzym Komplex, den wir auch rekonstituieren konnten. Dies gibt uns nun die Möglichkeit, die räumliche und zeitliche Koordination innerhalb des Komplexes zu analysieren. Und gleichzeitig haben wir gesehen, dass unsere Systeme nicht so einfach sind, wie wir sie gerne beschreiben. Konkret heißt dies, dass Lantibiotika aus einem leader- und einem core Peptid bestehen. Das leader Peptid ist für die Erkennung durch den Reifungsprozess zuständig, das core Peptid wird modifiziert und kodiert nach der Reifung für die antimikrobielle Fähigkeit der Lantibiotika. Dies ist aber leider nicht so einfach, denn Teile des core Peptids beeinflussen auch die Erkennung durch den Reifungskomplex.“ 

 

4. Bitte nennen Sie 2-5 Schlüsselpublikationen zu Ihrem Highlight-Thema.

  • J. Reiners, A. Abts, R. Clemens, S. H. J. Smits & L. Schmitt (2017) Stoichiometry and structure of a lantibiotic maturation complex   Sci Reports 7 42163.
  • M. Lagedroste, S. H. J. Smits & L. Schmitt (2017) Substrate specificity of the secreted nisin leader peptidase NisP Biochemistry 56 4005- 4014.
  • M. Lagedroste, J. Reiners, S. H. J. Smits & L. Schmitt (2019) Systematic characterization of position one variants within the lantibiotic nisin Sci Reports 9 935.
  • M. Lagedroste, J. Reiners, S. H. J. Smits & L. Schmitt (2020) Impact of the nisin modification machinery on the transport kinetics of NisT Sci. Reports 10 12295.
  • J. Reiners, M. Lagedroste, J. Gottstein, E. T. Adeniyi, R. Kalschuer, G. Poschmann, K. Stühler, S. H: J. Smits & L. Schmitt (2020) Insights in the antimicrobial potential of the natural nisin variant nisin H Front. Microbiol.11 573614.

 

5. Von welchen Ihrer Interessen außerhalb der Naturwissenschaft hat Ihre wissenschaftliche Arbeit profitiert? Gibt es da etwas?
„Ich persönlich bin überzeugt, dass Wissenschaftler:innen eine Verantwortung gegenüber der Gesellschaft haben und ihre Forschung auch vermitteln können sollten ohne sich immer hinter Fachbegriffen zu „verstecken“. Damit will ich auf gar keinen Fall sagen, dass Forschung einen Anwendungsaspekt haben muss. Ich bin ein großer Verfechter der Grundlagenforschung. Aber wenn ich Forschung populär wissenschaftlich vermitteln möchte, muss ich Vereinfachungen vornehmen. Und diese Vereinfachungen helfen mir sehr oft, dass wirkliche Problem zu identifizieren.“ 

 

6. Wie bekommen Sie den Kopf frei, wenn ein Projekt mal stockt bzw. wann fallen Ihnen die besten Lösungsansätze für eine aktuelle Fragestellung ein?
„Die besten Ideen kommen mir normalerweise unter der Dusche oder auf dem Fahrrad. Wenn ich den Kopf aber wirklich frei bekommen muss, denke ich nicht mehr über das Problem nach. Meine Erfahrung zeigt mir, dass ich mich nicht Zwangshaft auf eine Lösung fokussieren sollte. Vielmehr ermöglicht mir dieses „liegen lassen“ viel schneller einen Lösungsansatz zu definieren.“

 

7. Welchen Geheimtipp würden Sie gerne angehenden Wissenschaftler/innen mit auf den Weg geben?
„Ich glaube nicht, dass es den oder die Geheimtipps gibt. Für mich kann ich nur sagen – ohne Begeisterung für das Projekt und Überzeugung den richtigen Weg eingeschlagen zu haben, würde mir meine Forschung keinen Spaß machen. Und Spaß ist für mich die Motivation, ohne die gute Forschung nicht möglich ist.“

 

Den Artikel von Julia Gottstein, Hans Klose, C. Vivien Knospe, Jens Reiners, Sander H. Smits und Lutz Schmitt finden Sie in der BIOspektrum-Ausgabe 5/21: Lantibiotika – hoffnungsvolle Alternative gegen Antibiotikaresistenz?