Tauziehen an Biomolekülen

Die vielen tausend verschiedenen Proteine einer Zelle können nur dann funktionieren, wenn sie am richtigen Ort vorliegen. Aus der Arbeit vieler Forscher, darunter des deutschstämmigen Nobelpreisträgers Günther Blobel, wurde klar, dass jedes Protein eine Codierung in der Art einer Postleitzahl trägt, die für seine korrekte Sortierung innerhalb der Zelle notwendig ist. Diesem Bild entsprechend gibt es auch molekulare Briefträger, die das Protein dann durch den „Briefschlitz“ der richtigen Organelle einwerfen.

Christian Schmauch und Prof. Dr. Markus Maniak, Fachbereich Zellbiologie der Universität Kassel, stellten sich die Frage, welcher Briefträger nun der Stärkste sei. Dazu verbanden sie jeweils zweierlei Proteine, die verschiedene Sortiersignale (Postleitzahlen) trugen, miteinander und beobachteten das molekulare Tauziehen der Briefträger innerhalb der Zellen im Mikroskop. Im Experiment mussten Gewinner und Verlierer jeweils solange gegen andere Briefträgermannschaften antreten, bis die Rangfolge feststand.

Am Ende war eindeutig, dass der Zellkern über die stärksten Briefträger verfügt. Auf Platz zwei, mit geringem Abstand, liegen die Endosomen, gefolgt von den Peroxisomen. Das Schlusslicht stellen die Aktinfasern des Zellskeletts dar. Allerdings ist bei diesen auch noch nicht jede Hoffnung

verloren: Einer ihrer Spieler, das Protein Coronin, musste sich in der Einzelwertung lediglich den Briefträgern aus dem Zellkern geschlagen geben, während die Anderen für die insgesamt enttäuschende Gesamtleistung verantwortlich waren.

Für Prof. Maniak und seinen wissenschaftlichen Mitarbeiter Christian Schmauch sind diese Ergebnisse (Original in Eur. J. Cell Biol, Vol 87, pp57-68, 2008) beruhigend, da sie den Erwartungen entsprechen, die sie und andere Wissenschaftler hegten, die die Briefträger einzeln, außerhalb der Zelle, quasi im Kraftraum an der Hantelbank, beobachtet hatten. Eine weitere interessante, für die Wissenschaft aber neue Schlussfolgerung war, dass Schmauch und Maniak mit ihrem Ansatz auch die Leistungen einer bisher unsichtbaren Mannschaft der Endosomen vermessen konnten, die durch das angebotene Tau aus ihrem Versteck herausgelockt wurden.

Daraus ergibt sich nun für die Zukunft die Möglichkeit Sortiersignale quantitativ zu analysieren, auch wenn der eigentliche Sortiermechanismus noch unbekannt ist.

Infos
Prof. Dr. Markus Maniak
Universität Kassel
Fachbereich Naturwissenschaften
Fachgebiet Zellbiologie
tel (0561) 804 4798
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