Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nachhaltig wirtschaften in der Zelle – Recycling nach evolutionärem Erfolgsrezept

23.02.2012
Zum Alt-Eisen gehören ausgediente Ribosomen nicht. Nach vollbrachter Arbeit, also der Synthese eines Proteins, werden diese großen Molekülkomplexe aber auch recycelt: Ihre beiden Untereinheiten werden dabei getrennt und kommen erst wieder zusammen, wenn eine neue Syntheserunde ansteht.

Ein Team um den Biochemiker Professor Roland Beckmann vom Genzentrum der LMU hat nun das ribosomale Recycling genauer untersucht, um ein evolutionäres Erfolgsrezept zu entschlüsseln.

Verantwortlich für das Recycling ist in höheren Organismen wie auch in den sogenannten„Urbakterien“, den Archaea, dasselbe Enzym. Diese ATPase ABCE1 konnten die Forscher erstmals am Ribosom visualisieren und so ein Modell entwickeln, das erklärt, wie das Ende der Proteinsynthese, das Recycling der Ribosomen und letztlich auch eine erneute Syntheserunde gekoppelt sein könnten – dank einem über Milliarden Jahre konservierten Mechanismus. Die Studie wurde im Rahmen des Exzellenzclusters CiPSM durchgeführt. (Nature online, 23. Februar 2012)

Gene gelten vielfach als zelluläre Superstars, kodieren sie doch den Bauplan für die Proteine, die wichtigsten Funktionsträger eines jeden Organismus. Die molekulare „Drecksarbeit“ der Translation, also die Synthese der Proteine aus einzelnen Bausteinen anhand der genetischen Information, übernehmen aber die Ribosomen – die damit in der Zelle eine unverzichtbare Funktion übernehmen. Die Translation besteht aus vier Phasen, von der Initiation über die Elongation zur Termination mit abschließendem Recycling, wenn die Untereinheiten der Ribosomen disassoziiert werden, um erst für die nächste Syntheserunde wieder zusammenzukommen.

In Bakterien ist das Recycling bereits gut untersucht und weitgehend verstanden. Anders aber in den höheren Organismen, den Eukaryonten, und den Archaea. Diese „Urbakterien“ bilden mit einer Reihe hitze- oder salztoleranter Arten in extremen Lebensräumen in der Systematik der zellulären Lebewesen eine eigenständige Domäne, die sich von anderen Bakterien unter anderem in der Struktur der Ribosomen unterscheidet. Den Archaea ist mit den Eukaryonten gemein, dass die ATPase ABCE1 das Recycling der ribosomalen Untereinheiten steuert. Das Enzym in den Urbakterien ist dem der höheren Zellen sehr ähnlich.

„Dieser extreme Grad an struktureller und evolutionärer Konservierung über Milliarden Jahre ist sehr ungewöhnlich“, sagt Beckmann. Die Forscher konnten eine ungewöhnliche Eisen-Schwefel-Cluster-Domäne in dem Enzym erstmals am Ribosom visualisieren. „Wir vermuten, dass diese stabile Domäne eine Art molekularen Keil, einen sogenannten A-site-Faktor, zwischen die ribosomalen Untereinheiten treibt“, sagt Erstautor Thomas Becker. „Zudem könnte unser Modell erklären, wie die Termination, das Recycling und letztlich auch eine erneute Initiation gekoppelt sein könnten.“ (suwe)

Publikation:
Structural basis of highly conserved ribosome recycling in eukaryotes and archaea
Thomas Becker et.al.
Nature online, 23. Februar 2012
Doi: 10.1038/nature10829
Ansprechpartner:
Genzentrum und Department für Biochemie der LMU
Exzellenzcluster “Center for Integrated Protein Science Munich” (CIPSM)
Tel.: 089/2180 – 76900
E-Mail: beckmann@lmb.uni-muenchen.de

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://www.lmb.uni-muenchen.de/beckmann/

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