Unsere Arbeitsgruppe untersucht die Zellinteraktion respiratorischer RNA-Viren mit Hilfe moderner Mikroskopieverfahren, um zu verstehen wie einzelne Viren mit ihren Wirtszellen kommunizieren und wie diese Signale von den Zellen interpretiert werden.
Beim Eintritt in die Zelle und auch beim Zusammenbau neuer infektiöser Viren spielt die zelluläre Plasmamembran eine entscheidende Rolle. Sie dient der Zelle zum einen als Kommunikationsschnittstelle, aber auch als Barriere gegen einfallende Krankheitserreger. Viren sind in der Lage die Plasmamembran, ihre Struktur und Komponenten gezielt zu nutzen und auch zu modifizieren. Unser Ziel ist es, diese Prozesse auf der Ebene einzelner Viren und auch einzelner Proteine zu untersuchen.
Diese nanoskopische Betrachtung ist wichtig, da Viren durch ihre Größe und ihr begrenztes Genom nur wenig Möglichkeiten haben mit der Wirtszelle zu interagieren um die Infektion einzuleiten. Dabei werden zelleigene Proteine gebunden, ein zunächst eher unspezifischer Prozess, und daraufhin auch aktiviert. Dies scheint wiederum ein spezifischer Prozess zu sein. Wir benutzen Methoden der hoch- und super-auflösenden Mikrokopie, um die Virusinfektion auf nanoskopischer Ebene zu untersuchen und um dabei zelluläre Strukturen und deren Dynamik während der Infektion zu verstehen.
Unsere Arbeitsgruppe untersucht die Zellinteraktion respiratorischer RNA-Viren mit Hilfe moderner Mikroskopieverfahren, um zu verstehen wie einzelne Viren mit ihren Wirtszellen kommunizieren und wie diese Signale von den Zellen interpretiert werden.
Beim Eintritt in die Zelle und auch beim Zusammenbau neuer infektiöser Viren spielt die zelluläre Plasmamembran eine entscheidende Rolle. Sie dient der Zelle zum einen als Kommunikationsschnittstelle, aber auch als Barriere gegen einfallende Krankheitserreger. Viren sind in der Lage die Plasmamembran, ihre Struktur und Komponenten gezielt zu nutzen und auch zu modifizieren. Unser Ziel ist es, diese Prozesse auf der Ebene einzelner Viren und auch einzelner Proteine zu untersuchen.
Diese nanoskopische Betrachtung ist wichtig, da Viren durch ihre Größe und ihr begrenztes Genom nur wenig Möglichkeiten haben mit der Wirtszelle zu interagieren um die Infektion einzuleiten. Dabei werden zelleigene Proteine gebunden, ein zunächst eher unspezifischer Prozess, und daraufhin auch aktiviert. Dies scheint wiederum ein spezifischer Prozess zu sein. Wir benutzen Methoden der hoch- und super-auflösenden Mikrokopie, um die Virusinfektion auf nanoskopischer Ebene zu untersuchen und um dabei zelluläre Strukturen und deren Dynamik während der Infektion zu verstehen.
Dr. Christian Sieben
Viren sind mehrere Größenordnungen kleiner als die Zellen, die sie infizieren. In den letzten zehn Jahren haben wir die technologische Kompetenz erreicht, Infektionsprozesse auf dieser Skala zu visualisieren – eine aufregende und oft überraschende Sicht auf die Virusbiologie.
Christian Sieben hat an der TU Darmstadt Biologie studiert mit den Schwerpunkten Physiologie und Zellbiologie. Nach seiner Diplomarbeit in der pflanzlichen Zellbiologie, zog es ihn für seine Promotion an die Humboldt-Universität zu Berlin. Während dieser Zeit entwickelt er mikroskopische Verfahren, um die Infektion respiratorischer Viren auf der Ebene einzelner Zellen zu untersuchen.
Anschließend wechselte er an die EPFL in die Schweiz um sich mit der super-auflösenden Mikroskopie zu beschäftigen, die es ihm nun ermöglicht die Virus-Zell-Interaktion auf der Größenskala einzelner Viren zu untersuchen. Seit 2020 leitet Christian die Arbeitsgruppe Nanoinfektionsbiologie (NIBI) am HZI in Braunschweig.
Team
Ausgewählte Publikationen
Sieben, C.#, Sezgin, E., Eggeling, C. and Manley, S.#, 2020. Influenza A viruses use multivalent sialic acid clusters for cell binding and receptor activation. PLoS Pathogens, 16(7), p.e1008656.
https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1008656
Koehler, M., Delguste, M., Sieben, C., Gillet, L. and Alsteens, D., 2020. Initial Step of Virus Entry: Virion Binding to Cell-Surface Glycans.
https://www.annualreviews.org/doi/full/10.1146/annurev-virology-122019-070025
Sieben, C.*,#, Banterle, N., Douglass, K.M., Gönczy, P. and Manley, S.#, 2018. Multicolor single-particle reconstruction of protein complexes. Nature Methods, 15(10), pp.777-780.
https://www.nature.com/articles/s41592-018-0140-x?WT.feed_name=subjects_structure-determination
Schelker, M., Mair, C.M., Jolmes, F., Welke, R.W., Klipp, E., Herrmann, A., Flöttmann, M.# and Sieben, C.#, 2016. Viral RNA degradation and diffusion act as a bottleneck for the influenza A virus infection efficiency. PLoS Computational Biology, 12(10), p.e1005075.
https://journals.plos.org/ploscompbiol/article/comments?id=10.1371/journal.pcbi.1005075
Sieben, C.*, Kappel, C.*, Zhu, R., Wozniak, A., Rankl, C., Hinterdorfer, P., Grubmüller, H. and Herrmann, A., 2012. Influenza virus binds its host cell using multiple dynamic interactions. PNAS, 109(34), pp.13626-13631.
https://www.pnas.org/content/109/34/13626
