Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Auch Körperzellen sparen Energie

20.02.2009
Forscher entdecken biologischen Standby-Modus beim Proteinabbau

Grundlagenforscher der Charité - Universitätsmedizin Berlin konnten jetzt erstmals zeigen, wie der Abbau von Proteinen in der menschlichen Zelle genau funktioniert. In der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Nature Structural & Molecular Biology"* beschreiben sie, auf welche Weise es ihnen gelungen ist, bisherige Annahmen zu widerlegen.

Proteine, umgangssprachlich auch Eiweiße genannt, sind die Grundbausteine aller Zellen. In jeder Zelle existieren zwei verschiedene Orte des Proteinabbaus, einer davon ist das Proteasom. Dessen Aufgabe besteht darin, unter Verbrauch von Energie speziell markierte Proteine in der Zelle effizient zu zerkleinern. Bisher ist man von der Annahme ausgegangen, dass das Proteasom selbst dann voll aktiv ist und damit viel Energie benötigt, wenn es gerade kein Protein zerkleinert.

Die Arbeitsgruppe um Prof. Peter-Michael Kloetzel, Direktor des Instituts für Biochemie am Campus Charité Mitte, konnte zeigen, dass es beim Proteasom auch einen "Energiespar-Modus" gibt. "Es ist zwar tatsächlich ständig in Bereitschaft, aber erst dann, wenn das Proteasom mit einem zum Abbau markierten Protein in Kontakt kommt, wird es richtig angeschaltet", erklärt Prof. Kloetzel. Durch diese biologische Standby-Funktion vermeidet die Zelle unnötigen Energieverbrauch.

Nachweisen konnten die Forscher diese Standby-Funktion im Reagenzglas. Sie versahen ein künstlich hergestelltes Protein mit einem Abbaumarker und legten dieses Protein anschließend in eine Nährstofflösung mit Proteasomen, sozusagen eine künstlich hergestellte Zellflüssigkeit. Ergebnis: Die Proteasome wurden schlagartig aktiver, wenn sie auf das markierte Protein trafen. "Die Erforschung des energiesparenden Proteinabbaus ist ein wichtiger Schritt für das Verständnis des Stoffwechsels in der Zelle", sagt Prof. Kloetzel.

Der Aktivitätszustand des Proteasoms und damit dessen Fähigkeit, Proteine spezifisch abzubauen, ist zudem von großer Bedeutung für die korrekte Funktion der Zelle und somit direkt und indirekt an der Entstehung von Erkrankungen des Immunsystems sowie von Krebs und Parkinson beteiligt. Wie sich eine verlangsamte Aktivität des Proteasoms, beispielsweise im Alter, auf diese Krankheitsbilder auswirkt, wird derzeit in weiteren Studien erforscht.

*Kloetzel et. al.: Polyubiquitin substrates allosterically activate their own degradation by the 26S proteasome. In: Nature Structural & Molecular Biology, Volume 16(2), February 2009, 219-225.

Kontakt:
Prof. Peter-Michael Kloetzel
p-m.kloetzel@charite.de
Direktor des Instituts für Biochemie
CharitéCentrum 2 - Grundlagenmedizin
Charité Campus Mitte
t: +49 30 450 528 071

Kerstin Endele | idw
Weitere Informationen:
http://www.charite.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Besser lernen dank Zink?
23.03.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Raben: "Junggesellen" leben in dynamischen sozialen Gruppen
23.03.2017 | Universität Wien

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: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Besser lernen dank Zink?

23.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Innenraum-Ortung für dynamische Umgebungen

23.03.2017 | Architektur Bauwesen