Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein neuartiges Mechano-Enzym mit Motorkopf und beweglichem Hebel

15.09.2009
Wissenschaftler entschlüsseln Funktionsweise beim Zusammenbau von Ribosomen

Die bislang unbekannte Funktionsweise eines sogenannten Mechano-Enzyms, das beim Zusammenbau von Ribosomen zum Einsatz kommt, haben Wissenschaftler der Universitäten Heidelberg und Edinburgh entschlüsselt.

Wie die Forscher zeigen konnten, ist dieser neue Typ eines zellulären Werkzeugs mit einem Motorkopf und einem langen beweglichen Hebel ausgestattet. Das Enzym ist damit in der Lage, eine mechanische Spannung aufzubauen und auf diese Weise in den Herstellungsprozess der ribosomalen Untereinheiten einzugreifen. Ribosomen sind zusammen mit einer genetischen Bauanleitung verantwortlich für die Produktion von Proteinen in der Zelle. Die Forschungsergebnisse werden in der Fachzeitschrift "Cell" vorgestellt.

Die als Translation bezeichnete Synthese von Proteinen ist einer der zentralen biochemischen Prozesse innerhalb aller Zellen. Dieser Vorgang wird durch Ribosomen vermittelt, die anhand einer Bauanleitung, der Boten-RNA, die Proteine aus Aminosäuren herstellen. Die Ribosomen selbst bestehen aus einer großen und einer kleinen Untereinheit, die wiederum aus rund 80 Einzelteilen aufgebaut sind. Wie Prof. Dr. Ed Hurt vom Biochemie-Zentrum der Universität Heidelberg erläutert, ist der Zusammenbau der ribosomalen Untereinheiten äußerst kompliziert und findet hauptsächlich im Zellkern statt.

Während der komplexen Bauphase der Ribosomen entstehen zunächst unreife Vorstufen. Diese Prä-Ribosomen müssen - ähnlich einem Förderband in einer Montagehalle - aufeinander abgestimmte Montage-Schritte durchlaufen, bis die fertigen Ribosomen-Untereinheiten den Zellkern in Richtung Zytoplasma verlassen. Beteiligt am Aufbau der Ribosomen sind mehr als 200 Helferproteine, die kurzzeitig an die sich entwickelnden Prä-Ribosomen binden und sie bearbeiten. Diese Montagehelfer, sogenannte Biogenesefaktoren, müssen später wieder abgelöst werden, damit das fertige Ribosom seiner eigentlichen Arbeit nachgehen kann.

Beim Vorgang der Ablösung kommt ein molekulares Werkzeug zum Einsatz, das Enzym Rea1 ATPase: Es besteht aus einem Motorkopf und einem langen beweglichen Hebel, die beide am Vorläufer-Ribosom andocken können. Der molekulare Motor baut anschließend unter dem Verbrauch von ATP, das heißt Energie, eine mechanische Spannung auf. Diese lässt sich mit der einer Spiralfeder vergleichen und wird über den Hebel ins Prä-Ribosom übertragen. Dadurch können die an dieser Stelle gebundenen Biogenesefaktoren abgelöst werden, erläutert Prof. Hurt, der die Forschungsarbeiten zusammen mit Dr. Bettina Böttcher von der University of Edinburgh durchgeführt hat.

Ziel der weiteren Forschung wird es sein, die molekularen Details dieser vektoriellen Kraftentwicklung und deren Regulation zu entschlüsseln. Informationen zu den Forschungsarbeiten können im Internet unter der Adresse http://www.uni-heidelberg.de/zentral/bzh/hurt abgerufen werden.

Originalveröffentlichung:
C. Ulbrich, M. Diepholz, J. Baßler, D. Kressler, B. Pertschy, K. Galani, B. Böttcher, E. Hurt, Mechanochemical Removal of Ribosome Biogenesis Factors from Nascent 60S Ribosomal Subunits,

Cell 138, 911-922, September 4, 2009, doi:10.1016/j.cell.2009.06.045

Kontakt:
Prof. Dr. Ed Hurt
Biochemie-Zentrum
Telefon (06221) 54-4173
ed.hurt@bzh.uni-heidelberg.de
Allgemeine Rückfragen von Journalisten bitte an:
Universität Heidelberg
Kommunikation und Marketing
Dr. Michael Schwarz, Pressesprecher
michael.schwarz@rektorat.uni-heidelberg.de
Irene Thewalt
presse@rektorat.uni-heidelberg.de

Dr. Michael Schwarz | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-heidelberg.de/zentral/bzh/hurt

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Kieselalge in der Antarktis liest je nach Umweltbedingungen verschiedene Varianten seiner Gene ab
17.01.2017 | Stiftung Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig, Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere

nachricht Proteinforschung: Der Computer als Mikroskop
16.01.2017 | Ruhr-Universität Bochum

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: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Im Focus: Studying fundamental particles in materials

Laser-driving of semimetals allows creating novel quasiparticle states within condensed matter systems and switching between different states on ultrafast time scales

Studying properties of fundamental particles in condensed matter systems is a promising approach to quantum field theory. Quasiparticles offer the opportunity...

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Im Focus: Designing Architecture with Solar Building Envelopes

Among the general public, solar thermal energy is currently associated with dark blue, rectangular collectors on building roofs. Technologies are needed for aesthetically high quality architecture which offer the architect more room for manoeuvre when it comes to low- and plus-energy buildings. With the “ArKol” project, researchers at Fraunhofer ISE together with partners are currently developing two façade collectors for solar thermal energy generation, which permit a high degree of design flexibility: a strip collector for opaque façade sections and a solar thermal blind for transparent sections. The current state of the two developments will be presented at the BAU 2017 trade fair.

As part of the “ArKol – development of architecturally highly integrated façade collectors with heat pipes” project, Fraunhofer ISE together with its partners...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Intelligente Haustechnik hört auf „LISTEN“

17.01.2017 | Architektur Bauwesen

Satellitengestützte Lasermesstechnik gegen den Klimawandel

17.01.2017 | Maschinenbau