Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Göttinger Wissenschaftler untersuchen Einfuhr von Proteinen durch die Mitochondrien-Membranen

18.08.2014

Zündkerzen für den molekularen Motor

Mitochondrien sind die Kraftwerke von menschlichen und tierischen Zellen. Sie stellen energiereiche Verbindungen her, die viele biochemische Prozesse im Organismus antreiben. Da sie durch eine Doppelmembran vom Zellinneren abgetrennt sind, müssen sie die Proteine für ihre Arbeit aufwändig durch die Membranen hindurch einführen.


Dr. Christian Schulz (l.); Prof. Dr. Peter Rehling (r.)

Wissenschaftler der Universität Göttingen haben jetzt diesen komplexen Prozess des Proteinimports untersucht. Ihre Forschungsergebnisse sind im Fachjournal Nature Communications erschienen.

Beim Transport durch die Membran nutzen die Mitochondrien den Umstand, dass ein Protein nach seiner Herstellung in der Zelle zunächst in einer langen Kette von Aminosäuren vorliegt. Nur in dieser Form passt es durch den engen Kanal, der die Doppelmembran des Mitochondriums überbrückt.

Im Inneren des Mitochondriums sitzt am Ende des Kanals ein molekularer Motor, der die Kette wie ein Tau durch den Kanal hindurchzieht. Für den Antrieb des Motors sorgt ein Protein mit dem Namen Hsp-70, das wie ein Motorkolben funktioniert. Um die vorhandene Energie für seine Arbeit zu nutzen, benötigt Hsp-70 jedoch auch Helfer-Proteine.

Wie genau die Helfer-Proteine das Antriebsprotein Hsp-70 bei der Arbeit unterstützen, haben Dr. Christian Schulz und Prof. Dr. Peter Rehling vom Sonderforschungsbereich „Integrative Strukturbiologie dynamischer makromolekularer Komplexe“ jetzt entschlüsselt. Ihre Experimente führten die Wissenschaftler in Hefezellen durch, die menschlichen Zellen stark ähneln.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass der Import einer Aminosäurenkette nur funktioniert, wenn sich die Helfer-Proteine beim Unterstützen von Hsp-70 abwechseln“, erklärt Prof. Rehling. „Man muss sich das wie bei einem besonderen Benzinmotor vorstellen, der zwar mit Kraftstoff versorgt ist, seine Arbeit aber nur leisten kann, wenn die Zündkerzen bei voller Fahrt nach jeder Zündung ausgetauscht werden“, so Rehling.

Die Erkenntnisse der Göttinger Wissenschaftler gelten womöglich nicht nur für Mitochondrien: Auch andere von Membranen umschlossene Zellbestandteile, die Proteine importieren, wie etwa die pflanzlichen Chloroplasten, nutzen dafür Hsp 70 als Antrieb. Diese könnten ebenfalls auf dynamische Helfer angewiesen sein.

Originalpublikation: Schulz, Christian and Peter Rehling, Remodelling of the active presequence translocase drives motor-dependent mitochondrial protein translocation. Nat. Commun. 5:4349 doi: 10.1038/ncomms5349 (2014).

Kontaktadresse:
Prof. Dr. Peter Rehling
Georg-August-Universität Göttingen
SFB 860 Integrative Strukturbiologie dynamischer makromolekularer Komplexe
Humboldtallee 23, 37073 Göttingen
Telefon (0551) 39-5947, Fax (0551) 39-5979
E-Mail: peter.rehling@medizin.uni-goettingen.de

Weitere Informationen:

http://Weitere Informationen
http://www.nature.com/ncomms/2014/140710/ncomms5349/full/ncomms5349.html
http://msb.bio.uni-goettingen.de/SFB860/

Thomas Richter | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Zellen auf Wanderschaft: Falten in der Zellmembran liefern Material für nötige Auswölbungen
23.11.2017 | Westfälische Wilhelms-Universität Münster

nachricht Neues Verfahren zum Nachweis eines Tumormarkers in bösartigen Lymphomen
23.11.2017 | Wilhelm Sander-Stiftung

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: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Kinderanästhesie aktuell: Symposium für Ärzte und Pflegekräfte

23.11.2017 | Veranstaltungen

IfBB bei 12th European Bioplastics Conference mit dabei: neue Marktzahlen, neue Forschungsthemen

22.11.2017 | Veranstaltungen

Zahnimplantate: Forschungsergebnisse und ihre Konsequenzen – 31. Kongress der DGI

22.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Kinderanästhesie aktuell: Symposium für Ärzte und Pflegekräfte

23.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Seminar „Leichtbau im Automobil- und Maschinenbau“ im Haus der Technik Berlin am 16. - 17. Januar 2018

23.11.2017 | Seminare Workshops

Biohausbau-Unternehmen Baufritz erhält von „ Capital“ die Auszeichnung „Beste Ausbilder Deutschlands“

23.11.2017 | Unternehmensmeldung