Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gießener Wissenschaftler entdecken neuen Entsorgungsweg für verbrauchte Proteine

06.11.2009
Publikation von Forscher-Team der Universitäten Gießen und Wien im amerikanischen Fachblatt "Journal of Biological Chemistry"
Ein internationales Wissenschaftlerteam unter Führung von Prof. Dr. Andreas Meinhardt und Dr. Jörg Klug (Institut für Anatomie und Zellbiologie der Universität Gießen) hat herausgefunden, dass zwei große Proteinkomplexe, die bei der Entsorgung von Proteinen eine wichtige Rolle spielen, eng zusammenarbeiten.

Proteine (Eiweiße) gehören zu den wichtigsten Bausteinen einer Zelle und übernehmen neben Ihrer Stützfunktion vielfältige weitere Funktionen wie die Regulation zellulärer Lebensvorgänge, die Beschleunigung biochemischer Reaktionen (Enzyme) und Bewegung.

Alle Proteine einer Zelle werden dabei ständig auf- und wieder abgebaut, um so die Zellfunktionen an wechselnde Umweltbedingungen anzupassen. Während Wissenschaftler lange damit beschäftigt waren herauszufinden, wie Gene abgelesen und Proteine hergestellt werden (Nobelpreis für Chemie 2009), ist heute die lange vernachlässigte Frage nach ihrem streng geregelten Abbau in den Vordergrund gerückt.

Proteine, die abgebaut werden sollen, werden zunächst mit einer Markierung versehen, die der Zelle signalisiert: ab in den Müllschlucker. Der "Müllschlucker" der Zelle ist eine tonnenförmige Struktur aus Enzymen - das Proteasom. Ein Müllschluckerdeckel wirkt dabei als Türsteher, indem er markierte Proteine erkennt, entfaltet und anschließend zum Abbau ins Innere des Proteasoms einläßt. Als Abbaumarkierung dient ein in allen Zellen vorkommendes Protein namens Ubiquitin. Für die Entdeckung dieses Abbausystems wurde 2004 der Nobelpreis für Chemie an Aaron Ciechanover, Avram Hershko und Irwin Rose verliehen.

Nach der Aufklärung des Müllschluckerprinzips gilt es jetzt herauszufinden, wie als Müll deklarierte Proteine zum Ort ihres Abbaus, dem Proteasom, gelangen. Seit einiger Zeit war bereits bekannt, dass die Proteinkomplexe p97/VCP und CSN dabei eine wichtige Rolle spielen. p97/VCP ähnelt dem unteren Teil, das CSN dem oberen Teil des Proteasom-Deckels. Obwohl dies lange bekannt war, konnte bislang nicht nachgewiesen werden, dass beide Proteinkomplexe - ähnlich wie die Bestandteile des Proteasomdeckels - zusammen arbeiten.

Die Arbeitsgruppe um Prof. Meinhardt und Dr. Klug konnte nun zeigen, dass p97/VCP und CSN aneinander binden. Dies geschieht im Reagenzglas nur in Gegenwart des Energiespeichermoleküls ATP, das von p97/VCP für die Entfaltung von Proteinen, wiederum in Analogie zum Deckel des Proteasoms, benötigt wird. Demgegenüber reguliert das CSN, in welchem Ausmaß Proteine überhaupt mit Ubiquitin markiert werden. Die neuen Ergebnisse aus Gießen lassen nun vermuten, dass p97/VCP und CSN eng zusammenarbeiten, wobei das CSN die Markierung zu entsorgender Proteine mit Ubiquitin feinreguliert, während p97/VCP dafür sorgt, dass markierte Proteine zum Proteasom gelangen. Der Verbund aus p97/VCP und CSN könnte dabei eine Art Checkpoint darstellen, wo die Entscheidung zum Abbau des markierten Proteins entweder endgültig gefällt oder durch Entfernen der Ubiquitin-Markierung noch aufgehoben werden kann.

Titel der Veröffentlichung:
Sevil Cayli, Jörg Klug, Julius Chapiro, Suada Fröhlich, Gabriela Krasteva, Lukas Orel und Andreas Meinhardt (2009): The COP9 signalosome interacts ATP-dependently with p97/VCP and controls the ubiquitination status of proteins bound to p97/VCP.
J. Biol. Chem,
doi:10.1074/jbc.M109.037952
Kontakt:
Prof. Andreas Meinhardt oder Dr. Jörg Klug, Institut für Anatomie und Zellbiologie
Aulweg 123, 35385 Gießen
E-Mail: andreas.meinhardt@anatomie.med.uni-giessen.de
Telefon: 0641 99-47024
E-Mail: joerg.klug@anatomie.med.uni-giessen.de
Telefon: 0641 99-47033

Lisa Dittrich | idw
Weitere Informationen:
http://www.med.uni-giessen.de/reprobio/
http://www.transmit.de/

Weitere Berichte zu: Anatomie CSN Entsorgungsweg Markierung Nobelpreis Proteasom Protein Proteinkomplexe Ubiquitin Zelle enzyme

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: Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahren zur verlustarmen und störungsfreien Übermittlung von optischen Informationssignalen. Wissenschaftler der Universität Johannesburg, des Instituts für Angewandte Optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) präsentieren im Fachblatt „Journal of Optics“ eine neue Möglichkeit, glasfaserbasierte und kabellose optische Datenübertragung effizient miteinander zu verbinden.

Dank des Internets können wir in Sekundenbruchteilen mit Menschen rund um den Globus in Kontakt treten. Damit die Kommunikation reibungslos funktioniert,...

Im Focus: Strathclyde-led research develops world's highest gain high-power laser amplifier

The world's highest gain high power laser amplifier - by many orders of magnitude - has been developed in research led at the University of Strathclyde.

The researchers demonstrated the feasibility of using plasma to amplify short laser pulses of picojoule-level energy up to 100 millijoules, which is a 'gain'...

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....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Lebensdauer alternder Brücken - prüfen und vorausschauen

29.05.2017 | Veranstaltungen

49. eucen-Konferenz zum Thema Lebenslanges Lernen an Universitäten

29.05.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz an der Schnittstelle von Literatur, Kultur und Wirtschaft

29.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

29.05.2017 | Physik Astronomie

Deutschlandweit erstmalig: Selbstauflösender Bronchial-Stent für Säugling

29.05.2017 | Medizintechnik

Professionelle Mooszucht für den Klimaschutz – Projektstart in Greifswald

29.05.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz