Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Proteine entdecken, zählen, katalogisieren

28.06.2017

Wissenschaftler bestimmen zuverlässig definiertes mitochondriales Proteom in der Bäckerhefe

Mitochondrien, am besten bekannt für ihre Rolle als Zellkraftwerke, erfüllen viele lebensnotwendige Funktionen. Das Wissen über die genaue Proteinzusammensetzung sowie über die Funktionen einzelner Proteine ist wichtig, um grundlegende Prozesse der Zellbiologie und Krankheiten, die durch zelluläre Defekte verursacht werden, zu verstehen.


Schematische Darstellung der quantitativen Analyse mitochondrialer Bausteine mittels Massenspektrometrie.

Illustration: Christian D. Peikert

Ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Universitäten Freiburg, Homburg und Rehovot/Israel unter der Leitung von Prof. Dr. Bettina Warscheid, Prof. Dr. Nikolaus Pfanner und Prof. Dr. Nils Wiedemann hat im Modellorganismus Bäckerhefe zahlreiche neue mitochondriale Proteine mit unbekannter Funktion entdeckt, gezählt und bestimmt.

Die Studie soll Forschenden, die sich mit der Biologie von Mitochondrien beschäftigen – von der Hefe bis hin zum Menschen – als Informationsquelle dienen. Der Europäische Forschungsrat (ERC) hat die Forschung mit Consolidator Grants gefördert. Die Studie ist im Fachjournal „Cell Reports“ erschienen.

Mittels der quantitativen Massenspektrometrie und mit bioinformatischen Methoden bestimmte zunächst ein Team aus Warscheids Arbeitsgruppe die Häufigkeit von Tausenden von Proteinen in unterschiedlichen Zellbestandteilen der Bäckerhefe.

Ein Team aus der Arbeitsgruppe von Wiedemann analysierte die mitochondrialen Proteine mithilfe biochemischer Methoden und Mikroskopie. Das daraus resultierende mitochondriale Proteom umfasst insgesamt 901 Proteine. 82 davon waren zuvor noch nicht mit Mitochondrien assoziiert worden, bei 119 weiteren war die Lokalisierung in Mitochondrien nicht eindeutig.

Während Menschen beim Atmen Sauerstoff verbrauchen, können Hefezellen ihn entweder veratmen oder einen als Gärung oder Fermentation bezeichneten Stoffwechselweg verwenden, der aus der Herstellung alkoholischer Getränke bekannt ist.

Die Wissenschaftler ließen Hefezellen im fermentativen oder respiratorischen Medium wachsen und stellten fest, dass der Wechsel von fermentativen zu respiratorischen Bedingungen dramatische Änderungen in Mitochondrien verursacht: Die Menge an mitochondrialen Proteinen einer einzelnen Zelle verdoppelt sich, und die Enzyme, die für die Sauerstoffatmung benötigt werden, liegen bei Wachstum in respiratorischem Medium sogar in vierfacher Menge vor.

Die Wissenschaftler untersuchten außerdem, in welchen Bereichen des Mitochondriums die verschiedenen Proteine lokalisiert sind und wie neu entdeckte Proteine mit anderen Proteinen in Netzwerken zusammenspielen. Damit gewannen sie weitreichende Daten über das neu definierte mitochondriale Proteom der Bäckerhefe.

Bettina Warscheid ist Leiterin der Abteilung Biochemie und Funktionelle Proteomforschung am Institut für Biologie II. Nils Wiedemann und Nikolaus Pfanner sind Arbeitsgruppenleiter am Institut für Biochemie und Molekularbiologie. Pfanner, Warscheid und Wiedemann sind Mitglieder des Exzellenzclusters BIOSS Centre for Biological Signalling Studies sowie der Spemann Graduiertenschule für Biologie und Medizin an der Universität Freiburg.

Originalpublikation:
Marcel Morgenstern, Sebastian B. Stiller, Philipp Lübbert, Christian D. Peikert, Stefan Dannenmaier, Friedel Drepper, Uri Weill, Philipp Höß, Reinhild Feuerstein, Michael Gebert, Maria Bohnert, Martin van der Laan, Maya Schuldiner, Conny Schütze, Silke Oeljeklaus, Nikolaus Pfanner, Nils Wiedemann* and Bettina Warscheid* (2017): Definition of a High Confidence Mitochondrial Proteome at Quantitative Scale. Cell Reports 19/13, S. 2836–2852. (*co-corresponding authors/shared corresponding authorship)
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2017.06.014

Kontakt:
Prof. Dr. Bettina Warscheid
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Institut für Biologie II
Tel.: 0761/203-2690
E-Mail: bettina.warscheid@biologie.uni-freiburg.de

Weitere Informationen:

https://www.pr.uni-freiburg.de/pm/2017/proteine-entdecken-zaehlen-katalogisieren...

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

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Genetische Vielfalt schützt vor Krankheiten
23.05.2018 | Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

nachricht Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt
22.05.2018 | Technische Universität München

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: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Im Focus: Faserlaser mit einstellbarer Wellenlänge

Faserlaser sind ein effizientes und robustes Werkzeug zum Schweißen und Schneiden von Metallen beispielsweise in der Automobilindustrie. Systeme bei denen die Wellenlänge des Laserlichts flexibel einstellbar ist, sind für spektroskopische Anwendungen und die Medizintechnik interessant. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „FlexTune“, ein neues Abstimmkonzept realisiert, das erstmals verschiedene Emissionswellenlängen voneinander unabhängig und zeitlich synchron erzeugt.

Faserlaser bieten im Vergleich zu herkömmlichen Lasern eine höhere Strahlqualität und Energieeffizienz. Integriert in einen vollständig faserbasierten...

Im Focus: LZH zeigt Lasermaterialbearbeitung von morgen auf der LASYS 2018

Auf der LASYS 2018 zeigt das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) vom 5. bis zum 7. Juni Prozesse für die Lasermaterialbearbeitung von morgen in Halle 4 an Stand 4E75. Mit gesprengten Bombenhüllen präsentiert das LZH in Stuttgart zudem erste Ergebnisse aus einem Forschungsprojekt zur zivilen Sicherheit.

Auf der diesjährigen LASYS stellt das LZH lichtbasierte Prozesse wie Schneiden, Schweißen, Abtragen und Strukturieren sowie die additive Fertigung für Metalle,...

Im Focus: Achema 2018: Neues Kamerasystem überwacht Destillation und hilft beim Energiesparen

Um chemische Gemische in ihre Einzelbestandteile aufzutrennen, ist in der Industrie die energieaufwendige Destillation gängig, etwa bei der Raffinerie von Rohöl. Forscher der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) entwickeln ein Kamerasystem, das diesen Prozess überwacht. Dabei misst es, ob es zu einer starken Tropfenbildung kommt, was sich negativ auf die Trennung der Komponenten auswirken kann. Die Technik könnte hier künftig automatisch gegensteuern, wenn sich Messwerte ändern. So ließe sich auch Energie einsparen. Auf der Prozesstechnik-Messe Achema in Frankfurt stellen sie die Technik vom 11. bis 15. Juni am Forschungsstand des Landes Rheinland-Pfalz (Halle 9.2, Stand A86a) vor.

Bei der Destillation werden Flüssigkeiten durch Verdampfen und darauffolgende Kondensation des Dampfes in ihre Bestandteile getrennt. Ein bekanntes Beispiel...

Im Focus: Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt

Wie verleiht man Zellen neue Eigenschaften ohne ihren Stoffwechsel zu behindern? Ein Team der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz Zentrums München veränderte Säugetierzellen so, dass sie künstliche Kompartimente bildeten, in denen räumlich abgesondert Reaktionen ablaufen konnten. Diese machten die Zellen tief im Gewebe sichtbar und mittels magnetischer Felder manipulierbar.

Prof. Gil Westmeyer, Professor für Molekulare Bildgebung an der TUM und Leiter einer Forschungsgruppe am Helmholtz Zentrum München, und sein Team haben dies...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

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

Rotierende Rugbybälle unter den massereichsten Galaxien

23.05.2018 | Physik Astronomie

Invasive Quallen: Strömungen als Ausbreitungsmotor

23.05.2018 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Matrix-Theorie als Ursprung von Raumzeit und Kosmologie

23.05.2018 | Physik Astronomie

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