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 Kontinentalrand mit Leckage
27.03.2017 | MARUM - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen

nachricht Neuen molekularen Botenstoff bei Lebererkrankungen entdeckt
27.03.2017 | Universitätsmedizin Mannheim

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: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

Zweites Symposium 4SMARTS zeigt Potenziale aktiver, intelligenter und adaptiver Systeme

27.03.2017 | Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fließender Übergang zwischen Design und Simulation

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Industrial Data Space macht neue Geschäftsmodelle möglich

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Neue Sicherheitstechnik ermöglicht Teamarbeit

27.03.2017 | HANNOVER MESSE