Da organelläre Prozesse sorgfältig auf den Entwicklungsstatus und die metabolischen Bedürfnisse der Zelle abgestimmt werden müssen, sind auch Chloroplasten und Mitochondrien eng in das Ca²⁺ Netzwerk der Zelle eingebunden. Um die molekularen Grundlagen dieser Regulationsprozesse zu verstehen, untersuchen wir systematisch das Ca²⁺ Signalosom dieser Organellen durch die Analyse von stress-induzierten organellären Ca²⁺ Signale, Ca²⁺-Sensoren und Ca²⁺-abhängiger Phosphorylierung organellärer Proteine.

Zur Analyse von Ca²⁺ Signalen in vivo verwenden wir das genetisch kodierte, biolumineszierende Ca²⁺ Sensorprotein Aequorin. Durch die Verwendung geeigneter, dem Aequorin vorgeschalteter, Zielsequenzen können temporäre Änderungen in  [Ca²⁺] in verschiedenen Organellen und organellärer Sub-Kompartimenten in Echtzeit nachverfolgt werden.

Darüber hinaus verwenden wir biochemische Techniken zur Identifizierung und Charakterisierung organellärer Calmodulin-ähnlicher Proteine und Ca²⁺-abhängiger Kinases. Loss- und gain-of-function Mutanten von Proteinen, welche am organellären Ca²⁺ Signalnetzwerk beteiligt sind, ermöglichen einen Einblick in die Funktion der Proteine und die phänotypische Ausprägung, welche sich durch Änderung ihrer Expression ergeben.