Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Rhesus-Proteine verladen Ionen, nicht Gas

27.06.2014

In synthetischen Lipidvesikeln zeigen Biochemiker, wie Membranproteine Ammonium transportieren

Haben die Proteine das Gas Ammoniak oder das Ion Ammonium im Gepäck? Und ist das ein aktiver oder ein passiver Transport?


Die Proteine der Amt-Familie transportieren Ammonium durch die Lipidmembran der Zelle.

Quelle: Susana Andrade

Lange rätselten Biochemikerinnen und Biochemiker über die Eigenschaften der Ammoniumtransportproteine (Amt), zu denen auch der Rhesus-Faktor, der als Blutgruppensystem bekannt ist, gehört. Bekannt war bisher, dass die Amt-Proteine Stickstoff in Bakterienzellen transportieren – in Pflanzen und Bakterien sind sie für dessen Aufnahme unerlässlich.

Bei Mensch und Tier regulieren sie den Säure- und Ionenhaushalt des Körpers. Ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern um Prof. Dr. Susana Andrade vom Institut für Biochemie der Universität Freiburg und Mitglied des Exzellenzclusters BIOSS Centre for Biological Signalling Studies, hat mit elektrophysiologischen Tests an synthetischen Lipidvesikel die Eigenschaften des Amt-Proteins mit großer Genauigkeit bestimmt.

Die Wissenschaftler verwendeten Proteine, die aus der Zellmembran von so genannten Archaeen stammen, Einzellern, die unter extremen Umweltbedingungen leben. Die Freiburger Forscherinnen und Forscher klärten bereits 2005 die Kristallstruktur eines solchen Proteins auf.

Nun fügten sie die Proteine in eine Schicht von Lipidmolekülen ein, an der sie Ionenströme direkt messen können. Das Team entdeckte, dass eine positive Ladung durch die Membran wandert: Nicht das Gas Ammoniak NH3, sondern das Ammonium-Ion NH4+ wird transportiert. Ihre Ergebnisse haben die Forscher in der Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA“ veröffentlicht.

„Die Erkenntnisse lassen sich zum großen Teil auf die Rhesus-Proteine der Säuger übertragen“, sagt Andrade. Die Amt-Proteine ähneln stark den Rhesus-Proteinen des Menschen. Die Forscher testeten drei Amt-Proteine, die in den Bakterien vorkommen und bestimmten außerdem die Geschwindigkeit, mit der sie Ammonium durchlassen. „In Zukunft wollen wir einzelne Komponenten des Transporters verändern, um die genauen chemischen Vorgänge besser zu verstehen“, erklärt Andrade.

Der wissenschaftliche Streitpunkt um das Amt-/Rh-Protein entstand aus der Schwierigkeit, Ammoniak und Ammonium in Messungen zu unterscheiden, da die beiden Moleküle in einem ständigen Gleichgewichtsverhältnis mit Protonen ineinander umgewandelt werden. „Mit unserer In-vitro-Methode erreichen wir eine Genauigkeit, die endlich gültige Schlussfolgerungen über den Transportprozess zulässt.“ betont die Forscherin.

Originalpublikation:
Tobias Wacker, Juan J. Garcia-Celma, Philipp Lewe, and Susana L. A. Andrade, Direct observation of electrogenic NH4+ transport in ammonium transport (Amt) proteins, PNAS 2014; published ahead of print June 23, 2014, doi:10.1073/pnas.1406409111


Kontakt:
Prof. Dr. Susana Andrade
Institut für Biochemie
BIOSS Centre for Biological Signalling Studies
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203- 8719
E-Mail: andrade@bio.chemie.uni-freiburg.de

Rudolf-Werner Dreier | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau
Weitere Informationen:
http://www.uni-freiburg.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Kupferhydroxid-Nanopartikel schützen vor toxischen Sauerstoffradikalen im Zigarettenrauch
30.03.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Nierentransplantationen: Weisse Blutzellen kontrollieren Virusvermehrung
30.03.2017 | Universität Basel

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: Atome rennen sehen - Phasenübergang live beobachtet

Ein Wimpernschlag ist unendlich lang dagegen – innerhalb von 350 Billiardsteln einer Sekunde arrangieren sich die Atome neu. Das renommierte Fachmagazin Nature berichtet in seiner aktuellen Ausgabe*: Wissenschaftler vom Center for Nanointegration (CENIDE) der Universität Duisburg-Essen (UDE) haben die Bewegungen eines eindimensionalen Materials erstmals live verfolgen können. Dazu arbeiteten sie mit Kollegen der Universität Paderborn zusammen. Die Forscher fanden heraus, dass die Beschleunigung der Atome jeden Porsche stehenlässt.

Egal wie klein sie sind, die uns im Alltag umgebenden Dinge sind dreidimensional: Salzkristalle, Pollen, Staub. Selbst Alufolie hat eine gewisse Dicke. Das...

Im Focus: Kleinstmagnete für zukünftige Datenspeicher

Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Chemikern der ETH Zürich hat eine neue Methode entwickelt, um eine Oberfläche mit einzelnen magnetisierbaren Atomen zu bestücken. Interessant ist dies insbesondere für die Entwicklung neuartiger winziger Datenträger.

Die Idee ist faszinierend: Auf kleinstem Platz könnten riesige Datenmengen gespeichert werden, wenn man für eine Informationseinheit (in der binären...

Im Focus: Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen.

Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen – doch das könnte sich bald ändern. Derzeit wird...

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Nierentransplantationen: Weisse Blutzellen kontrollieren Virusvermehrung

30.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Zuckerrübenschnitzel: der neue Rohstoff für Werkstoffe?

30.03.2017 | Materialwissenschaften

Integrating Light – Your Partner LZH: Das LZH auf der Hannover Messe 2017

30.03.2017 | HANNOVER MESSE