Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Eine Kinase mit zwei Arbeitsplätzen -- LMU-Forscherinnen erweitern Wissen um Translation

04.06.2007
Die Umwandlung von Erbinformationen in Proteine ist einer der wichtigsten Vorgänge in lebenden Zellen. Im Zuge dieser Genexpression spielt die Kinase Ctk1 bei der Transkription im Zellkern eine wichtige Rolle.

Doch das ist nicht das einzige Arbeitsfeld von Ctk1. Denn nun konnten die beiden Biochemikerinnen Dr. Katja Sträßer und Susanne Röther vom Genzentrum der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München in der Zeitschrift Genes&Development erstmals zeigen, dass Ctk1 auch bei der Translation im Zytoplasma der Zelle einen aktiven Part übernimmt. Ctk1 ist somit der einzige Transkriptionsfaktor, von dem bekannt ist, dass er in beiden Prozessen eine essentielle Funktion inne hat.

Um die im Erbgut (DNA) einer Zelle enthaltene Information in funktionierende Proteine umzusetzen, ist ein langer und komplexer Prozess notwendig. Im Zellkern wird zunächst aus der DNA ein Botenmolekül, die Boten RNA (mRNA), hergestellt. Dieser Prozess, die Transkription, wird mit Hilfe einer Vielzahl von Proteinen, die in so genannten Proteinkomplexen organisiert sind, bewerkstelligt. Im Anschluss an die Transkription wird die mRNA durch weitere Proteinkomplexe prozessiert, in ein Ribonukleoprotein-Partikel (mRNP) verpackt, das aus Proteinen und RNA besteht, und schließlich aus dem Zellkern hinaus in das Zytoplasma transportiert. Hier findet mit Hilfe der Ribosomen die Translation statt, d.h. die Umsetzung der nun in der mRNA kodierten Erbinformation in Proteine.

Wie schon seit längerem bekannt ist, wird die Proteinkinase Ctk1 während der Transkription benötigt. Ctk1 "hilft" der RNA-Polymerase II, dem wichtigsten Enzym der Transkription, beim Umschreiben von DNA in die mRNA, indem es Phosphatreste an das Enzym hängt. Dieser Vorgang ermöglicht eine effiziente Arbeit des Enzyms.

Die LMU-Biochemikerinnen Katja Sträßer und Susanne Röther konnten nun zeigen, dass Ctk1 auch an dem fundamentalen zellulären Prozess der Translation beteiligt ist, d.h. an der Dekodierung der mRNA und der Synthese der Proteine durch die Ribosomen. In der mRNA stehen jeweils drei aufeinander folgende Bausteine für eine bestimmte Aminosäure, durch deren Aneinanderreihung ein Protein zusammengesetzt wird.

Fehlt Ctk1, ist die Translation beeinträchtigt. "Ctk1 sorgt bei der Translation dafür, dass die genetische Information akkurater und effizienter von der mRNA in die Proteine übertragen wird", erklärt Katja Sträßer. Dies wird vor allem dadurch erreicht, dass Ctk1 Phosphatreste an das ribosomale Protein Rps2 anhängt, und somit seine einwandfreie Funktion gewährleistet. Rps2 ist ein essentieller Bestandteil des Ribosoms, und seine Phosphorylierung durch Ctk1 erhöht die Genauigkeit der Übertragung der Erbinformationen durch das Ribosom. Die Ergebnisse haben die Forscherinnen im Modellorganismus Hefe erhalten.

Jedoch konnten sie exemplarisch in Experimenten mit menschlichen Zellen zeigen, dass der Transkriptionsfaktor Ctk1 auch in höheren Eukaryonten eine Funktion in der Translation besitzt. "Unsere Erkenntnisse helfen uns beim grundlegenden Verständnis der Verarbeitung von Erbinformation und ihrer Regulation in der Zelle sehr weiter ", sagt Katja Sträßer.

In Zukunft wird die Arbeitsgruppe daran arbeiten, wie Ctk1 - und möglicherweise weitere Proteine - wichtige Schritte in der Genexpression, d.h. von der Transkription bis zur Translation, miteinander verbinden. Die Verzahnung der einzelnen Schritte vom Gen bis zum Protein ermöglicht eine präzise Regulation und Qualitätskontrolle der Genexpression. Neue Erkenntnisse hierüber werden das Verständnis dieses fundamentalen zellulären Prozesses erheblich erweitern.

Veröffentlichung:
"The RNA polymerase II CTD kinase Ctk1 functions in translation elongation", Susanne Röther and Katja Sträßer, Genes&Development 21:000-000, 2007
Ansprechpartner:
Dr. Katja Sträßer
Genzentrum der Ludwig-Maximilians-Universität München
Department für Chemie und Biochemie
Tel.: 089 / 2180 76937
E-Mail: strasser@lmb.uni-muenchen.de

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenchen.de/

Weitere Berichte zu: Ctk1 Erbinformation Protein Transkription Translation

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscherteam der Universität Bremen untersucht Korallenbleiche
24.04.2017 | Universität Bremen

nachricht Feinste organische Partikel in der Atmosphäre sind häufiger glasartig als flüssige Öltröpfchen
21.04.2017 | Max-Planck-Institut für Chemie

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: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Im Focus: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

3. Bionik-Kongress Baden-Württemberg

24.04.2017 | Veranstaltungen

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für Netzleittechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact beteiligt sich an Berliner Start-up Unternehmen für Energiemanagement

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für industrielle Kommunikationstechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung