Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie die Falten in Mitochondrien entstehen

17.06.2009
Forscherteam identifiziert erstmals Proteine, die die Membranstruktur in Mitochondrien steuern

Mitochondrien, die "Kraftwerke" der Zelle, beherbergen unter ihrer glatten äußeren Hülle eine kunstvoll gefaltete innere Membran. Sie besitzt eine Vielzahl von Einstülpungen ("Cristae"), die sich hinter einem flaschenhalsartigen Eingang zu länglichen Höhlungen ausweiten.

Der Eingang oder die Pore, "Crista Junction" genannt, ist dabei eng genug, um den dahinter liegenden Intracrista-Raum abzugrenzen. Dort werden beispielsweise Signalproteine (Cytochrom c) gespeichert, die den programmierten Zelltod (Apoptose) einleiten.

Dazu weiten sich die Poren und entlassen das Cytochrom c ins Cytosol. Insofern ist die Frage, wie der Durchmesser der Poren und die Form der inneren Membran auf molekularer Ebene gesteuert wird, von großer Relevanz, um die Funktion der Mitochondrien besser zu verstehen. Ein Team aus mehreren Arbeitsgruppen unter Federführung des 2007 in den Exzellencluster "Makromolekulare Komplexe" an die Goethe-Universität berufenen Prof. Andreas Reichert hat nun zwei Proteine identifiziert, die wie Spieler und Gegenspieler die Struktur der inneren Membran beeinflussen.

Wie die Forscher in der aktuellen Ausgabe des "Journal of Cell Biology" berichten, untersuchten sie langsam wachsende Mutanten der Bäckerhefe, die oft fehlgeformte Mitochondrien enthalten. Dabei entdeckten sie ein Protein, das sie Fcj1 ("Formation of crista junction protein 1") nannten. Es ist in die innere Membran eingebettet und tritt gehäuft an den Poren der Cristae auf. Wird die Expression dieses Proteins gesteigert, dann vermehrt sich auch die Zahl der Poren. Fehlt dagegen das Protein, dann verschwinden auch die Poren und die innere Cristae-Membran weist eine Reihe aufeinander gestapelter Bläschen oder Vesikel auf.

Umgekehrt stellten die Forscher fest, dass regelmäßige Anordnungen (Superkomplexe) der an der Produktion von ATP beteiligten F1F0-ATPase sich im innersten Bereich des Intracrista-Raumes, gewissermaßen an der Spitze der Cristae, häufen - hingegen aber wenig an den Poren nachweisbar sind. Fcj1 und die F1F0-ATPase haben zudem entgegengesetzte Rollen. So schwächt Fcj1 zum Beispiel die Bildung von F1F0-ATPase Superkomplexen. "Wir vermuten, dass Fcj1 dafür sorgt, dass die Membran eine positive Krümmung annehmen kann, während der F1 F0-Superkomplex eine negative, also entgegengesetzte Biegung verursacht", interpretiert Andreas Reichert die Ergebnisse, "Das ist für uns aufregend, weil wir damit erstmals Hinweise gefunden haben, wie die Ultrastruktur von Mitochondrien ganz allgemein gebildet wird, insbesondere welche Komponenten diese Eintrittsporen bilden und deren Struktur bestimmen".

Informationen: Prof. Andreas Reichert, Exzellenzcluster Makromolekulare Komplexe, Mitochondriale Biologie, Campus Niederrad, Tel.: (069) 6301-87135, reichert@zbc.kgu.de.

Die Goethe-Universität ist eine forschungsstarke Hochschule in der europäischen Finanzmetropole Frankfurt am Main. 1914 von Frankfurter Bürgern gegründet, ist sie heute eine der zehn größten Universitäten Deutschlands. Am 1. Januar 2008 gewann sie mit der Rückkehr zu ihren historischen Wurzeln als Stiftungsuniversität ein einzigartiges Maß an Eigenständigkeit. Rund um das historische Poelzig-Ensemble im Frankfurter Westend entsteht derzeit für rund 600 Millionen Euro der schönste Campus Deutschlands. Mit über 50 seit 2000 eingeworbenen Stiftungs- und Stiftungsgastprofessuren nimmt die Goethe-Universität den deutschen Spitzenplatz ein. In drei Forschungsrankings des CHE in Folge und in der Exzellenzinitiative zeigte sie sich als eine der forschungsstärksten Hochschulen.

Herausgeber: Der Präsident
Abteilung Marketing und Kommunikation, Postfach 11 19 32,
60054 Frankfurt am Main
Redaktion: Dr. Anne Hardy, Referentin für Wissenschaftskommunikation Telefon (069) 798 - 2 92 28, Telefax (069) 798 - 2 85 30, E-Mail hardy@pvw.uni-frankfurt.de

Dr. Anne Hardy | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-frankfurt.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Bakterien aus dem Blut «ziehen»
07.12.2016 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

nachricht HIV: Spur führt ins Recycling-System der Zelle
07.12.2016 | Forschungszentrum Jülich

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: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Das Universum enthält weniger Materie als gedacht

07.12.2016 | Physik Astronomie

Partnerschaft auf Abstand: tiefgekühlte Helium-Moleküle

07.12.2016 | Physik Astronomie

Bakterien aus dem Blut «ziehen»

07.12.2016 | Biowissenschaften Chemie