Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Eindimensionale Diffusion beschleunigt molekulare Motoren

04.05.2006
Dresdner Max-Planck-Forscher entschlüsseln, auf welche Weise spezielle Motorproteine die Enden von Mikrotubuli identifizieren

Eine neuartige Bewegungsstrategie von Motorproteinen haben Wissenschaftler um Prof. Jonathon Howard und Stefan Diez am Max-Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG) in Dresden identifiziert. Das Protein MCAK (Mitotic Centromere Associated Kinesin) tritt - im Gegensatz zu den meisten anderen Motorproteinen, die zelluläre Lasten über weite Entfernungen entlang der Mikrotubuli transportieren - lediglich an den Enden von Mikrotubuli in Aktion und reguliert deren Länge. Die Forscher konnten nun nachweisen, dass das Protein diese Position durch eine ungerichtete, eindimensionale Diffusionbewegung entlang der Mikrotubuli selbst findet und an deren Ende dann einrastet (Nature, 4. Mai 2006). Diese Erkenntnisse sind wichtig für das detaillierte Verständnis zellulärer Lebensvorgänge wie Zellteilung oder Nervenzellwachstum.


Zeitliche Abfolge (20 Zeitpunkte, von oben nach unten) der Bewegung einzelner MCAK-Moleküle (grün) entlang eines Mikrotubulus (rot). Bild: Max-Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik

Wenn Zellen sich teilen, bauen sie einen gigantischen Apparat auf, die so genannte Zellteilungsspindel. Diese besteht aus Mikrotubuli, winzigen Protein-Polymeren, die - je nach Bedarf - wie ein Gerüst auf- und abgebaut werden können und gleichsam die Schienen bilden, entlang derer Motorproteine die Chromosomenhälften mit der Erbgutinformation in die entstehenden Tochterzellen ziehen. Bisher noch unklar war die Frage, wie die Länge der Mikrotubuli eigentlich geregelt wird und auf welche Weise die daran beteiligten Proteine überhaupt die Enden der zu regulierenden Mikrotubuli erreichen.

Die Max-Planck-Forscher untersuchten am Beispiel des Proteins MCAK, wie dieses die Enden von Mikrotubuli auffindet. Howard und seine Kollegen fanden die Antwort: "Wir verfolgten einzelne MCAK-Moleküle unter dem Mikroskop und konnten sehen: MCAK dockt nach dem Zufallsprinzip irgendwo an einem Mikrotubulus an und rutscht dann auf dessen Oberfläche hin und her", so der australische Biophysiker.

... mehr zu:
»MCAK »Mikrotubuli »Protein

Diese Zufallsstrategie ist erstaunlich effizient und erfolgreich - auf diese Weise kann MCAK sehr schnell die Mikrotubuli-Enden lokalisieren. Howard weiter: "Wenn es dann dort angekommen ist, frisst es sich wie Pacman, der Computersmiley aus den 1980er-Jahren, in das Ende hinein und lässt nicht wieder los". Die Chromosomenhälften folgen dieser Bewegung und werden so akkurat auf die Tochterzellen verteilt. [JH/SD]

Originalveröffentlichung:

Jonne Helenius, Gary Brouhard, Yannis Kalaidzidis, Stefan Diez & Jonathon Howard:
The depolymerizing kinesin MCAK uses lattice diffusion to rapidly target microtubule ends

Nature, 4 May 2006

Dr. Andreas Trepte | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/

Weitere Berichte zu: MCAK Mikrotubuli Protein

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Dichtes Gefäßnetz reguliert Bildung von Thrombozyten im Knochenmark
25.07.2017 | Rudolf-Virchow-Zentrum für Experimentelle Biomedizin der Universität Würzburg

nachricht Welcher Scotch ist es?
25.07.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwandeln Strom in leuchtende Quasiteilchen

Starke Licht-Materie-Kopplung in diesen halbleitenden Röhrchen könnte zu elektrisch gepumpten Lasern führen

Auch durch Anregung mit Strom ist die Erzeugung von leuchtenden Quasiteilchen aus Licht und Materie in halbleitenden Kohlenstoff-Nanoröhrchen möglich....

Im Focus: Carbon Nanotubes Turn Electrical Current into Light-emitting Quasi-particles

Strong light-matter coupling in these semiconducting tubes may hold the key to electrically pumped lasers

Light-matter quasi-particles can be generated electrically in semiconducting carbon nanotubes. Material scientists and physicists from Heidelberg University...

Im Focus: Breitbandlichtquellen mit flüssigem Kern

Jenaer Forschern ist es gelungen breitbandiges Laserlicht im mittleren Infrarotbereich mit Hilfe von flüssigkeitsgefüllten optischen Fasern zu erzeugen. Mit den Fasern lieferten sie zudem experimentelle Beweise für eine neue Dynamik von Solitonen – zeitlich und spektral stabile Lichtwellen – die aufgrund der besonderen Eigenschaften des Flüssigkerns entsteht. Die Ergebnisse der Arbeiten publizierte das Jenaer Wissenschaftler-Team vom Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT), dem Fraunhofer-Insitut für Angewandte Optik und Feinmechanik, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Helmholtz-Insituts im renommierten Fachblatt Nature Communications.

Aus einem ultraschnellen intensiven Laserpuls, den sie in die Faser einkoppeln, erzeugen die Wissenschaftler ein, für das menschliche Auge nicht sichtbares,...

Im Focus: Flexible proximity sensor creates smart surfaces

Fraunhofer IPA has developed a proximity sensor made from silicone and carbon nanotubes (CNT) which detects objects and determines their position. The materials and printing process used mean that the sensor is extremely flexible, economical and can be used for large surfaces. Industry and research partners can use and further develop this innovation straight away.

At first glance, the proximity sensor appears to be nothing special: a thin, elastic layer of silicone onto which black square surfaces are printed, but these...

Im Focus: 3-D scanning with water

3-D shape acquisition using water displacement as the shape sensor for the reconstruction of complex objects

A global team of computer scientists and engineers have developed an innovative technique that more completely reconstructs challenging 3D objects. An ancient...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

2. Spitzentreffen »Industrie 4.0 live«

25.07.2017 | Veranstaltungen

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungen

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

IT-Experten entdecken Chancen für den Channel-Markt

25.07.2017 | Unternehmensmeldung

Erst hot dann Schrott! – Elektronik-Überhitzung effektiv vorbeugen

25.07.2017 | Seminare Workshops

Dichtes Gefäßnetz reguliert Bildung von Thrombozyten im Knochenmark

25.07.2017 | Biowissenschaften Chemie