Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Der Energie des Lebens auf der Spur

18.06.2010
Freiburger Forscher entschlüsseln den Zusammenbau der Generatoren in den Kraftwerken der Zelle

Wissenschaftler des Instituts für Biochemie und Molekularbiologie und des Sonderforschungsbereichs 746 der Universität Freiburg haben einen neuen Mechanismus entdeckt, der für den Aufbau und das Wachstum von Mitochondrien, den so genannten Kraftwerken der Zelle, von zentraler Bedeutung ist.

Diese Organellen machen in der Nahrung gespeicherte Energie für die Zelle nutzbar. Die Generatoren in den zellulären Kraftwerken sind biologische Membranen, die sich im Inneren der Mitochondrien befinden. Schon kleinste Fehler beim Aufbau der inneren Mitochondrien-Membran können zu schwerwiegenden Stoffwechselstörungen führen, die vor allem die energiehungrigen Muskel- und Nervenzellen in Mitleidenschaft ziehen.

Damit die zellulären Generatoren funktionieren können, müssen zahlreiche hoch spezialisierte Membranproteine in die innere Mitochondrienmembran eingebaut werden. Diese Proteine werden überwiegend außerhalb der Organellen synthetisiert und anschließend mit Hilfe von Protein-Translokasen importiert. Fundamentale Prozesse wie dieser laufen in allen Organismen, vom Einzeller bis zum Menschen, nach denselben Prinzipien ab. Daher konnten die Wissenschaftler für ihre Studie, die soeben in der renommierten Fachzeitschrift „Current Biology“ veröffentlicht wurde, Mitochondrien der Bäckerhefe als Modelsystem verwenden.

Die Freiburger Forscher untersuchten die Insertion einer Familie von Membranproteinen, die ABC Transporter genannt werden und von großem pharmakologischem Interesse sind. Dabei machten sie die überraschende Entdeckung, dass manche Segmente der Transporter von der Insertionsmaschinerie offenbar zunächst überlesen und vollständig über die Membran transportiert werden. „Diese Fehler in der Membraninsertion werden anschließend von einer anderen, stammesgeschichtlich sehr alten Translokase repariert“, sagt Maria Bohnert, Doktorandin und Stipendiatin des Boehringer-Ingelheim-Fonds. Somit konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass mindestens zwei verschiedene Protein-Translokasen bei der Insertion kompliziert gebauter Proteine in die innere Mitochondrienmembran eng zusammen arbeiten.

Mit der Aufklärung dieses gekoppelten Mechanismus der Membraninsertion konnten Projektleiter Dr. Martin van der Laan und sein Team ein kontrovers diskutiertes wissenschaftliches Problem lösen und einen wichtigen Beitrag zum Verständnis von Aufbau und Funktion der zellulären Kraftwerke leisten. Die gewonnenen Einsichten können helfen die Mechanismen von Krankheiten aufzuklären, die durch Defekte in der Biogenese der Mitochondrien entstehen.

Veröffentlichung:
Current Biology: Cooperation of Stop-Transfer and Conservative Sorting Mechanims in Mitochondrial Protein Transport.
Maria Bohnert, Peter Rehling, Bernard Guiard, Johannes M. Herrmann, Nikolaus Pfanner und Martin van der Laan.

Published online: 17. Juni 2010.

Kontakt:
Dr. Martin van der Laan
Institut für Biochemie und Molekularbiologie
Sonderforschungsbereich 746, Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-5270
Fax: 0761/203-5261
E-Mail: martin.van.der.laan@biochemie.uni-freiburg.de

Rudolf-Werner Dreier | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-freiburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Designerviren stacheln Immunabwehr gegen Krebszellen an
26.05.2017 | Universität Basel

nachricht Wachstumsmechanismus der Pilze entschlüsselt
26.05.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

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: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften