Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Protein mit vielen Aufgaben

10.10.2016

Freiburger Forscher zeigen, wie eine molekulare Fassstruktur unterschiedliche Funktionen in Mitochondrien ausübt

Freiburger Forscherinnen und Forscher haben entdeckt, dass das molekulare Fassprotein Mdm10 durch Anbindung an Proteinmaschinen unterschiedliche Funktionen für die Entstehung und Aufrechterhaltung der Struktur von Mitochondrien ausführen kann. Diese produzieren als Kraftwerke der Zellen beispielsweise die Energie für deren Stoffwechsel.


Das Protein Mdm10 spielt am SAM-Komplex eine Rolle im Proteintransport und ist der mitochondriale Membrananker des ERMES-Komplexes, der eine molekulare Brücke zwischen dem ER und den Mitochondrien ausbildet. Grafik: Arbeitsgruppe Becker/Universität Freiburg

Das Team um Prof. Dr. Nikolaus Pfanner und Privatdozent Dr. Thomas Becker vom Institut für Biochemie und Molekularbiologie der Universität Freiburg hat gemeinsam mit weiteren Kolleginnen und Kollegen die Ergebnisse in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht.

Mitochondrien sind einerseits auf den Import von Proteinen aus dem Cytosol, der Zellflüssigkeit, angewiesen. Zum anderen sind sie abhängig vom Austausch fettähnlicher Lipide, die das Grundgerüst biologischer Membrane bilden, mit dem Endoplasmatischen Reticulum (ER), einer netzartigen Membranstruktur im Cytosol.

Proteinmaschinen in der äußeren Membran der Mitochondrien spielen hierbei eine zentrale Rolle: Der TOM-Komplex bildet die Eintrittspforte für die Proteine aus dem Cytosol in die Mitochondrien. Eine zweite Proteinmaschine, der SAM-Komplex, baut Proteine in die Außenmembran ein. Mitochondrien sind über molekulare Brücken mit dem ER verbunden, was den Lipidaustausch erleichtert und die Ausbildung der mitochondrialen Struktur ermöglicht. Eine solche Kontaktstelle bildet der so genannte ERMES-Komplex.

Das Protein Mdm10, das eine beta-Fassstruktur ausbildet, bindet an den SAM-Komplex und ist auch Bestandteil des ERMES-Komplexes. Das Außenmembranprotein Tom7 reguliert die Verteilung von Mdm10 zwischen den Proteinkomplexen. Die Funktionen von Mdm10 an diesen zwei Proteinmaschinen waren bislang wenig bekannt.

Freiburger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Sonderforschungsbereichs 746 „Funktionelle Spezifität durch Kopplung und Modifikation von Proteinen“ und des Exzellenzclusters BIOSS Center for Biological Signalling Studies haben in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Enrico Schleiff von der Universität Frankfurt nachgewiesen, dass die Bindestellen für den SAM- und ERMES-Komplex auf unterschiedlichen Seiten der beta-Fassstruktur von Mdm10 liegen.

Dem Doktoranden Lars Ellenrieder aus Beckers Arbeitsgruppe ist es außerdem gelungen, die jeweiligen Funktionen von Mdm10 am SAM- und ERMES-Komplex zu identifizieren. Das Protein bildet den mitochondrialen Membrananker für den ERMES-Komplex und ist daher unerlässlich für die Aufrechterhaltung der Lipidzusammensetzung und der Struktur der Mitochondrien. In Zusammenarbeit mit der Gruppe von Prof. Dr. Richard Wagner von der Jacobs University Bremen haben die Forscher zudem nachgewiesen, dass Mdm10 einen Kanal formt und am SAM-Komplex am Import von Proteinen in die Außenmembran beteiligt ist.

Originalveröffentlichung:
Ellenrieder et al. (2016) Separating mitochondrial protein assembly and endoplasmic reticulum tethering by selective coupling of Mdm10. Nature Communications. DOI: 10.1038/NCOMMS13021

Kontakt:
Privatdozent Dr. Thomas Becker
Institut für Biochemie und Molekularbiologie
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-5243
E-Mail: thomas.becker@biochemie.uni-freiburg.de

Weitere Informationen:

http://www.pr.uni-freiburg.de/pm/2016/pm.2016-10-10.140

Rudolf-Werner Dreier | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Eine Karte der Zellkraftwerke
18.08.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung
18.08.2017 | Deutsches Zentrum für Infektionsforschung

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: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie