Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie Eisen zum Eiweiß findet

06.10.2010
Marburger Wissenschaftler und ihr internationales Team haben herausgefunden, wie das Spurenelement Eisen an seine Zielorte in der Zelle gelangt.

Die Enzyme Glutaredoxin 3 und 4 (Grx3/4), die für die innerzelluläre Eisenverteilung verantwortlich sind, kommen bei allen Organismen vor, die aus Zellen mit echtem Kern bestehen – also bei einzelligen Pilzen ebenso wie bei Pflanzen, Tieren und beim Menschen.

Das berichtet das Team um Professor Dr. Roland Lill von der Philipps-Universität Marburg (PUMa) in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Cell Metabolism“, die morgen erscheint.

Ohne Eisen kein Leben: Das Metall ist ein unverzichtbarer Bestandteil vieler lebenswichtiger Verbindungen; beispielsweise sorgt es im Blutfarbstoff Hämoglobin dafür, dass Sauerstoff gebunden werden kann. Bislang wusste man nicht, wie Eisen innerhalb der Zelle dorthin transportiert wird, wo es benötigt wird. Die Wissenschaftler um Lill und Dr. Ulrich Mühlenhoff nutzten Hefezellen als Modell, um die Funktion der Glutaredoxine 3 und 4 zu untersuchen. Glutaredoxine bilden eine große Proteinfamilie und können vielfältige Funktionen erfüllen, etwa als innerzelluläre Eisensensoren oder bei Reaktionen, die Elektronen von einem Molekül auf ein anderes übertragen.

Die Ergebnisse von Lill und seinen Kollegen weisen in eine bisher unbekannte Richtung: „Unsere Befunde zeigen, dass Glutaredoxin 3 und 4 eine entscheidende Rolle für den Transport von Eisen zu dessen eigentlichem Zielort innerhalb der Zelle spielen“, schreiben die Autoren. So sind die Hefezellen nicht in der Lage, eisenhaltige Proteine herzustellen, wenn Grx3/4 ausgeschaltet wird – der Grund: Das Metall kann nicht in die Eiweißverbindungen eingebaut werden, obwohl es in hoher Konzentration in der Zelle verfügbar ist.

Die Transportfunktion von Grx3/4 beruht ihrerseits auf einem Eisen-Schwefel-Zentrum, wie die Zellforscher belegen konnten. „Die zentrale Bedeutung von Grx3/4 für den innerzellulären Eisentransport könnte erklären, warum diese Proteinfamilie bei allen Organismen mit echtem Zellkern vorkommen“, vermuten die Wissenschaftler. Die Studien sind von besonderer Bedeutung, da Eisenmangel zu den häufigsten Stoffwechselerkrankungen beim Menschen gehört.

Die Arbeitsgruppe von Roland Lill ist Teil des Forschungsschwerpunkts Molekulare und systemische Biowissenschaften an der Philipps-Universität Marburg sowie des Sonderforschungsbereiches 593 der Deutschen Forschungsgemeinschaft, der „Mechanismen der zellulären Kompartimentierung und deren krankheitsrelevante Veränderungen“ studiert. Dem jüngsten Ranking der Zeitschrift „Laborjournal“ zufolge zählt der Hochschullehrer zu den dreißig meistzitierten deutschen Zellbiologen. Schon im Jahr 2003 hat er den Leibnizpreis erhalten, den am höchsten dotierten deutschen Wissenschaftspreis.

Lill gehört dem Steuerungskomitee des Marburger „LOEWE“-Zentrums für Synthetische Mikrobiologie an. Die vorliegende Forschungsarbeit wurde unter anderem von der „Von Behring-Röntgen-Stiftung“ und der Max-Planck-Gesellschaft finanziell gefördert.

Originalveröffentlichung: Ulrich Mühlenhoff & al.: Cytosolic monothiol glutaredoxins function in intracellular iron sensing and trafficking via their bound iron-sulfur cluster, Cell Metabol. 12 (4) 2010, 373-85.

Weitere Informationen:
Ansprechpartner: Professor Dr. Roland Lill,
Institut für Klinische Zytobiologie und Zytopathologie
Tel.: 06421 28-66449
E-Mail: lill@staff.uni-marburg.de

Johannes Scholten | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-marburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Ein Holodeck für Fliegen, Fische und Mäuse
21.08.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Wie Pflanzen ihr Gedächtnis vererben
21.08.2017 | Gregor Mendel Institut für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI)

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: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Im Neptun regnet es Diamanten: Forscherteam enthüllt Innenleben kosmischer Eisgiganten

21.08.2017 | Physik Astronomie

Ein Holodeck für Fliegen, Fische und Mäuse

21.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Institut für Lufttransportsysteme der TUHH nimmt neuen Cockpitsimulator in Betrieb

21.08.2017 | Verkehr Logistik