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 Einzelne Rezeptoren auf der Arbeit
19.10.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

nachricht Rasche Umweltveränderungen begünstigen Artensterben
19.10.2017 | Universität Zürich

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: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

ASEAN Member States discuss the future role of renewable energy

17.10.2017 | Event News

World Health Summit 2017: International experts set the course for the future of Global Health

10.10.2017 | Event News

Climate Engineering Conference 2017 Opens in Berlin

10.10.2017 | Event News

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Gravitationswellen: Sternenglanz für Jenaer Forscher

19.10.2017 | Physik Astronomie

Materie-Rätsel bleibt weiter spannend: Fundamentale Eigenschaft von Proton und Antiproton identisch

19.10.2017 | Physik Astronomie