Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Poren in Form von Ringen und Halbmonden treiben die gestresste Zelle in den programmierten Tod

01.02.2016

Tübinger Forscher entdecken mithilfe eines Supermikroskops, wie Bax-Proteine Hüllen durchlässig machen

Geschädigte Zellen können über die sogenannte Apoptose, den programmierten Zelltod, selbst für ihre Auflösung sorgen. Funktioniert dieser Mechanismus nicht mehr richtig, kann die Zelle zur Krebszelle werden. Forscherinnen und Forscher unter der Leitung von Professorin Ana García-Sáez vom Interfakultären Institut für Biochemie der Universität Tübingen klären wichtige Schritte des Prozesses auf.

Sie wussten aus vorherigen Studien, dass die Apoptose mit der Aktivierung von Proteinen namens Bax eingeleitet wird. Steht die Zelle unter Stress, so lagern sich Bax-Proteine in symmetrischen Zweiereinheiten zusammen. Als nächstes ließ sich beobachten, dass die sonst dichte Hülle der Mitochondrien durchlässig wird und Cytochrom c passieren lässt.

Dann ist das Zelltodprogramm nicht mehr umkehrbar, die Zelle löst sich auf. Doch was zwischendrin passierte, war rätselhaft und hat Apoptoseforscher lange beschäftigt. Nun konnten Ana García-Sáez und ihre Kollegen mithilfe eines Supermikroskops sichtbar machen, wie die Bax-Proteine sich in der Mitochondrienhülle zu Poren zusammenlagern und sie so durchlässig machen. Die neue Studie wurde in The EMBO Journal veröffentlicht.

In gesunden Zellen ist Bax als lösliches Einzelprotein zu finden, das sich zwischen dem Zellplasma und der Oberfläche hin- und herbewegt. Auf Stresssignale hin werden Bax-Proteine angehäuft. Forscher hatten bereits vermutet, dass Bax-Zweiereinheiten sich zur Bildung von Poren zusammenfinden und die äußere Hülle der Mitochondrien für bestimmte Stoffe öffnen.

Doch bisher war es nicht gelungen, die Bax-Zweier dabei zu beobachten oder Strukturen zu sehen, die Poren auf den Mitochondrien darstellen könnten. Daher waren schon Zweifel an diesem Szenario aufgekommen.

In Zusammenarbeit mit Jonas Ries vom EMBL in Heidelberg wählten Ana García-Sáez und ihre Arbeitsgruppe eine hochauflösende Mikroskopiemethode, mit der sich einzelne Moleküle sichtbar machen lassen. Sie erhielten Aufnahmen von Zellen unter Stress im Zelltodmodus, in denen sich Bax-Proteine sammelten.

Die Bax-Strukturen, die sie fanden, waren unterschiedlich groß und unterschiedlich geformt, konnten aber nicht zufällig entstanden sein: Es gab Ringe, unvollständige Ringe, Bögen wie einen Halbmond und auch linienförmige Anordnungen. Gleichzeitig mit dieser Porenbildung wurde die Hülle der Mitochondrien durchlässig. So können die Forscher frühere Vermutungen bestätigen und eine entscheidende Wissenslücke im Ablauf der Apoptose schließen.

Publikation:
Raquel Salvador-Gallego, Markus Mund, Katia Cosentino, Jale Schneider, Joseph Unsay, Ulrich Schraermeyer, Johann Engelhardt, Jonas Ries and Ana J García-Sáez: Bax assembly into rings and arcs in apoptotic mitochondria is linked to membrane pores. The EMBO Journal, DOI 10.15252/embj.2015933841

Kontakt:
Prof. Dr. Ana García-Sáez
Universität Tübingen
Interfakultäres Institut für Biochemie
Telefon +49 7071 29-73318
ana.garcia[at]uni-tuebingen.de

Dr. Karl Guido Rijkhoek | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-tuebingen.de/

Weitere Berichte zu: Apoptose Biochemie Halbmond Mitochondrien Poren Zelle

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Eine Frage der Dynamik
19.02.2018 | Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP)

nachricht Forscherteam deckt die entscheidende Rolle des Enzyms PP5 bei Herzinsuffizienz auf
19.02.2018 | Westfälische Wilhelms-Universität Münster

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: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Im Focus: Demonstration of a single molecule piezoelectric effect

Breakthrough provides a new concept of the design of molecular motors, sensors and electricity generators at nanoscale

Researchers from the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the CAS (IOCB Prague), Institute of Physics of the CAS (IP CAS) and Palacký University...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Aachener Optiktage: Expertenwissen in zwei Konferenzen für die Glas- und Kunststoffoptikfertigung

19.02.2018 | Veranstaltungen

Konferenz "Die Mobilität von morgen gestalten"

19.02.2018 | Veranstaltungen

Von Bitcoins bis zur Genomchirurgie

19.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Die Zukunft wird gedruckt

19.02.2018 | Architektur Bauwesen

Fraunhofer HHI präsentiert neueste VR- und 5G-Technologien auf dem Mobile World Congress

19.02.2018 | Messenachrichten

Stabile Gashydrate lösen Hangrutschung aus

19.02.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics