Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Phosphathaushalt in höheren Organismen ergründet

28.04.2009
Mechanismus der Biosynthese von Polyphosphaten
Highlight für SFB 642 und RUB Research School

Polyphosphatketten spielen in vielen Lebewesen eine wichtige physiologische Rolle, zum Beispiel um auch unter Mangelbedingungen Zellwachstum zu gewährleisten; allerdings ist über ihre Entstehung und Funktionsweise bisher wenig bekannt.

Chemiker und Biochemiker der Ruhr-Universität haben nun zusammen mit Forschern vom European Molecular Biology Laboratory in Heidelberg und der Universität Lausanne grundlegende Erkenntnisse über den Herstellungsmechanismus von Polyphosphatketten gewonnen.

Den Forschern ist es gelungen, die erste Röntgenstruktur des für den Bau verantwortlichen Enzyms aus höher entwickelten Lebewesen (Eukaryonten) zu bestimmen und wesentliche biochemische Abläufe zu charakterisieren. Aufgrund der Ergebnisse können die katalytischen Prozesse auf molekularer Ebene genau beschrieben werden. Damit ist die Grundlage für weitere, gezielte Forschungsaktivitäten zur Rolle von Polyphosphaten geschaffen. Die Forscher berichten in der aktuellen Ausgabe des Magazins Science.

Charakterisierung ist ein Meilenstein

Das untersuchte Enzym VTC (vacuolar transporter chaperone) verwendet die in Zellen universelle "Energiewährung" ATP (Adenosintriphosphat), um daraus Schritt für Schritt Phosphatketten aufzubauen. Damit wird ein Depot angelegt, auf das der Organismus unter Stressbedingungen zurückgreifen kann. Die Forscher konnten durch Einsatz strukturbiologischer und biophysikalischer Methoden zeigen, mit welchen molekularen Hilfsmitteln das Enzym den Umbau der Phosphate aus der Quelle ins Depot realisiert.

"Dabei ist besonders interessant, dass der Aufbau der kettenförmigen Depotsubstanz und deren gleichzeitiger Transport in eine zelluläre Untereinheit mit Hilfe einer tunnelartigen Proteinstruktur erfolgt", erklärt Prof. Dr. Christian Herrmann (Lehrstuhl Physikalische Chemie I). Das Enzym VTC ist Teil eines größeren Protein-Komplexes, der durch eine innere Membran der Zelle reicht. Seine Charakterisierung stellt einen Meilenstein für die Erforschung von ATP-abhängigen Membranprozessen dar.

Proteine: Eine Stärke der RUB

An der Ruhr-Universität hat sich in den vergangenen Jahren eine besondere Stärke im Bereich der Protein-Forschung etabliert, die sich vor allem in der erfolgreichen Fortführung des Sonderforschungsbereichs 642 ("ATP- und GTP-abhängige Membranprozesse") und der Gründung des Protein-Research Departments zeigt. Die besondere experimentelle Ausstattung und die Erfahrung der dort aktiven Wissenschaftler schaffen die Grundlage, um Probleme der modernen Life Sciences mit der notwendigen Effizienz im internationalen, stark konkurrierenden Forschungsumfeld anzugehen und zeitnah zu lösen. "Besonders erfreulich ist in diesem Zusammenhang, dass der Biochemiker Mark Wehner als Stipendiat aus der Research School der RUB den maßgeblichen Beitrag auf der Bochumer Seite geliefert hat und damit das Konzept der Förderung von wissenschaftlichem Nachwuchs im Rahmen der Exzellenzinitiative bestätigt wird", unterstreicht Prof. Herrmann.

Titelaufnahme

Hothorn M, Neumann H, Lenherr ED, Wehner M, Rybin V, Hassa PO, Uttenweiler A, Reinhardt M, Schmidt A, Seiler J, Ladurner AG, Herrmann C, Scheffzek K, Mayer A: "Catalytic core of a membrane-associated eukaryotic polyphosphate polymerase." In: Science 324, 513-516, 24. April 2009, DOI: 10.1126/science.1168120

Weitere Informationen

Prof. Dr. Christian Herrmann, Physikalische Chemie I, Fakultät für Chemie und Biochemie der Ruhr-Universität Bochum, 44780 Bochum, NC 6/76, Tel. 0234/32-24173, E-Mail: chr.herrmann@rub.de

Redaktion: Meike Drießen

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscherteam der Universität Bremen untersucht Korallenbleiche
24.04.2017 | Universität Bremen

nachricht Feinste organische Partikel in der Atmosphäre sind häufiger glasartig als flüssige Öltröpfchen
21.04.2017 | Max-Planck-Institut für Chemie

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: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Im Focus: Tief im Inneren von M87

Die Galaxie M87 enthält ein supermassereiches Schwarzes Loch von sechs Milliarden Sonnenmassen im Zentrum. Ihr leuchtkräftiger Jet dominiert das beobachtete Spektrum über einen Frequenzbereich von 10 Größenordnungen. Aufgrund ihrer Nähe, des ausgeprägten Jets und des sehr massereichen Schwarzen Lochs stellt M87 ein ideales Laboratorium dar, um die Entstehung, Beschleunigung und Bündelung der Materie in relativistischen Jets zu erforschen. Ein Forscherteam unter der Leitung von Silke Britzen vom MPIfR Bonn liefert Hinweise für die Verbindung von Akkretionsscheibe und Jet von M87 durch turbulente Prozesse und damit neue Erkenntnisse für das Problem des Ursprungs von astrophysikalischen Jets.

Supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien sind eines der rätselhaftesten Phänomene in der modernen Astrophysik. Ihr gewaltiger...

Im Focus: Deep inside Galaxy M87

The nearby, giant radio galaxy M87 hosts a supermassive black hole (BH) and is well-known for its bright jet dominating the spectrum over ten orders of magnitude in frequency. Due to its proximity, jet prominence, and the large black hole mass, M87 is the best laboratory for investigating the formation, acceleration, and collimation of relativistic jets. A research team led by Silke Britzen from the Max Planck Institute for Radio Astronomy in Bonn, Germany, has found strong indication for turbulent processes connecting the accretion disk and the jet of that galaxy providing insights into the longstanding problem of the origin of astrophysical jets.

Supermassive black holes form some of the most enigmatic phenomena in astrophysics. Their enormous energy output is supposed to be generated by the...

Im Focus: Neu entdeckter Exoplanet könnte bester Kandidat für die Suche nach Leben sein

Supererde in bewohnbarer Zone um aktivitätsschwachen roten Zwergstern gefunden

Ein Exoplanet, der 40 Lichtjahre von der Erde entfernt einen roten Zwergstern umkreist, könnte in naher Zukunft der beste Ort sein, um außerhalb des...

Im Focus: Resistiver Schaltmechanismus aufgeklärt

Sie erlauben energiesparendes Schalten innerhalb von Nanosekunden, und die gespeicherten Informationen bleiben auf Dauer erhalten: ReRAM-Speicher gelten als Hoffnungsträger für die Datenspeicher der Zukunft.

Wie ReRAM-Zellen genau funktionieren, ist jedoch bisher nicht vollständig verstanden. Insbesondere die Details der ablaufenden chemischen Reaktionen geben den...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

3. Bionik-Kongress Baden-Württemberg

24.04.2017 | Veranstaltungen

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

Baukultur: Mehr Qualität durch Gestaltungsbeiräte

21.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

3. Bionik-Kongress Baden-Württemberg

24.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten

1. Es­se­ner Ge­fahr­gut­ta­ge am 19.-20. Sep­tem­ber 2017 mit fach­be­glei­ten­der Aus­stel­lung

24.04.2017 | Seminare Workshops

Intelligenter Werkstattwagen unterstützt Mensch in der Produktion

21.04.2017 | HANNOVER MESSE