Prof. Dr. Marco Hein
MedUni Wien RESEARCHER OF THE MONTH, September 2026
Die Jury „Researcher of the Month” verleiht die Auszeichnung für diesen Monat Herrn Prof. Dr. Marco Hein aus Anlass der im Journal „Cell“ (IF 45,1) erschienenen Arbeit „Global organelle profiling reveals subcellular localization and remodeling at proteome scale“. [1].
Dynamische Karte des Aufenthaltsortes von Proteinen innerhalb der Zelle
Ein wichtiges Kennzeichen eukaryonter Zellen ist deren innerer Aufbau: im Gegensatz zu einfacheren Bakterienzellen besitzen sie einen Zellkern und eine Reihe weiterer Organellen, die das Zellinnere strukturieren. Proteine, die die molekularen Funktionen der Zelle ausführen, müssen nicht nur in ausreichender Menge vorhanden sein, sondern auch am richtigen Ort innerhalb der Zelle. Diese Organellen schaffen abgegrenzte Räume, in denen unterschiedliche biochemische Prozesse parallel und geordnet ablaufen können.
Marco Hein und seine Kollegen am Chan Zuckerberg Biohub in San Francisco haben eine neue Methode entwickelt, mit der sich die Lokalisation von Proteinen innerhalb der Zelle umfassend und im Hochdurchsatz bestimmen lässt. Ihr Ansatz kombiniert die gezielte Anreicherung verschiedener Organellen mit hochempfindlicher Massenspektrometrie. Auf diese Weise konnte das Team eine hochauflösende „Landkarte“ erstellen, in der rund 7.600 Proteine einem von 20 zellulären Kompartimenten zugeordnet werden.
Die Besonderheit der Methode liegt in der Möglichkeit, auch die Dynamik der Proteinlokalisation zu erfassen. Dazu untersuchte das Team Zellen, die mit dem humanen Coronavirus OC43 infiziert waren. Dabei wurde klar, dass viele Proteine in infizierten Zellen ihren subzellulären Aufenthaltsort veränderten, ohne dass sich ihre Gesamtmenge merklich änderte – eine alternative Methode zur Regulation ihrer Aktivität.
Insgesamt liefert die Studie eine umfassende Analyse zur subzellulären Proteinlokalisation und zeigt zugleich einen neuen Weg auf, Veränderungen in der zellulären Organisation global sichtbar zu machen.
Wissenschaftliches Umfeld
Die wissenschaftliche Arbeit entstand in Zusammenarbeit von Forschenden am Chan Zuckerberg Biohub in San Francisco, der University of California San Francisco, der Stanford University, sowie den Max Perutz Labs an der Medizinischen Universität Wien. Zu Beginn des Projektes forschte Erstautor Marco Hein am CZ Biohub zusammen mit der Arbeitsgruppe von Manuel Leonetti, nach seinem Wechsel an der MedUni Wien.
Das „Organellar Proteome“ Projekt erforderte die enge Zusammenarbeit von Expert:innen verschiedener Fachrichtungen, angefangen von Genom-Engineering, Biochemie, Massenspektrometrie, Virologie und Bioinformatik.
Zur Person
Marco Hein studierte Biochemie in Tübingen und promovierte bei Matthias Mann am Max-Planck-Institut für Biochemie, wo er mithilfe der Proteomik das menschliche Protein-Interaktom kartierte und Methoden zur Quantifikation von Proteinen entwickelte. Als EMBO-Postdoktorand bei Jonathan Weissman an der University of California in San Francisco untersuchte er Virus-Wirt-Interaktionen mithilfe der Einzelzell-Sequenzierung und funktioneller Genomik. Nach einer kurzen Zeit als Fellow am Chan Zuckerberg Biohub wurde er im November 2022 als Assistenzprofessor an die MedUni Wien berufen. Laut der Clarivate „highly cited researchers“ Liste gehört Marco Hein zu den meistzitierten Wissenschaftlern der Welt, einer von etwa 60 in Österreich.
Ausgewählte Literatur
- Hein MY*#, Peng D*#, Todorova V*, McCarthy F*, Kim K*, Liu C*, Savy L, Januel C, Baltazar-Nunez R, Sekhar M, Vaid S, Bax S, Vangipuram M, Burgess J, Njoya L, Wang E, Ivanov IE, Byrum JR, Pradeep S, Gonzalez CG, Aniseia Y, Creery JS, McMorrow AH, Sunshine S, Yeung-Levy S, DeFelice BC, Mehta SB, Itzhak DN, Elias JE#, Leonetti MD#. “Global organelle profiling reveals subcellular localization and remodeling at proteome scale. Cell. 2025 Feb 20;188(4):1137-1155.e20. DOI: 10.1016/j.cell.2024.11.028
* first authors # corresponding authors