Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

RUB-Forscher entschlüsseln, wie Proteine in der Zelle gelenkt werden

02.06.2009
Fix und fertig schon bei der Abreise
"Traffic" berichtet: Ausnahme für Peroxisomen-Proteine

Proteine, die in Zellen vielfältige Aufgaben übernehmen, werden oft von ihrem Herstellungsort in der Zelle über größere Distanzen an ihren späteren Wirkungsort transportiert.

Eine ?Sonderbehandlung? genießen dabei die Proteine, die später in Peroxisomen, bestimmten Zellorganellen, tätig werden: Anders als andere Proteine werden sie fix und fertig in gefaltetem, d.h. funktionsfähigem Zustand befördert. Bochumer Forscher um Prof. Dr. Ralf Erdmann und PD Dr. Wolfgang Schliebs haben diesen Transportprozess jetzt erstmals experimentell analysiert. Sie berichten im Journal ?Traffic?.

Weite Wege und Barrieren überwinden

Proteine müssen von ihrem Herstellungsort bis zu ihrem Zielort innerhalb einer Zelle oft größere Distanzen und nicht selten sogar mechanische Barrieren wie Lipidmembranen überwinden. Fehlsortierungen von Proteinen führen häufig zum Funktionsverlust ganzer Zellorganellen, und häufig sogar zum Ausbruch von Krankheiten. Zahlreiche Transportwege sind bekannt. Dabei werden die Proteine in einem ungefalteten, d.h. inaktiven Zustand an ihr Zielorganell befördert ? erst die Faltung des Proteins bestimmt seine Funktion. Am Ziel angelangt, werden sie von einem spezifischen Rezeptor erkannt und in das Zielorganell aufgenommen. Erst nach der Aufnahme erreichen sie dann ihren funktionellen Faltungszustand und treten in Wechselwirkungen mit anderen Proteinen.

Peroxisomale Proteine reisen im Verbund

Eine Ausnahme scheinen Proteine zu sein, die für die Peroxisomen bestimmt sind. Peroxisomen sind Zellorganellen, die eine Vielzahl von Stoffwechselaufgaben in der Zelle übernehmen. Sie enthalten über 50 verschiedene funktionelle Eiweiße (Enzyme), deren Zusammensetzung sehr variabel den jeweiligen Bedürfnissen des Organismus angepasst werden kann. Ein wesentliches Charakteristikum von Peroxisomen ist die räumliche Abschottung (Kompartimentierung) von Stoffwechselwegen, bei denen das giftige Wasserstoffperoxid entsteht, dessen Beseitigung eine Hauptaufgabe der Peroxisomen ist. Peroxisomale Proteine gelangen komplett fertig im gefalteten Zustand und häufig sogar im Verbund mit anderen peroxisomalen Proteinen an ihr Ziel.

Lotsen bringen Transportkomplexe ans Ziel

Fehlsortierungen peroxisomaler Proteine haben fatale Folgen: Sie verursachen tödliche Krankheitsverläufe schon im frühen Kindesalter. Schon deshalb beschäftigt sich die Arbeitsgruppe von Prof. Erdmann und Dr. Schliebs mit der Erforschung der Transportwege ins Peroxisom. Eine wesentliche Frage lautet: Wie finden neu synthetisierte Proteine den Weg an die Membran der Peroxisomen und welche Rolle spielen dabei Rezeptoren? Diese Erkennungseinheiten befinden sich teils frei in der Zellflüssigkeit, teils sind sie an die Membran gebunden, teils handelt es sich um so genannte Ko-Rezeptoren. In ihrer aktuellen Studie konnte die Arbeitsgruppe erstmals eine hierarchische Reihenfolge der frühen Ereignisse des Proteinimports in die Peroxisomen zeigen. ?Unseren Erkenntnissen zufolge bilden peroxisomale Proteine in der Zellflüssigkeit zunächst mit löslichen Rezeptoren einen Komplex?, erklärt Prof. Erdmann. ?Erst danach findet die Anbindung der Ko-Rezeptoren statt. Diese enthalten alle notwendigen Zielinformationen und bringen den Rezeptor/Cargo-Komplex zur peroxisomalen Membran.? Wenn der Komplex an der Membran angedockt hat, zerfällt er wieder in die einzelnen Bestandteile und die peroxisomalen Proteine werden ins Peroxisom transportiert. ?Mit dieser Arbeit konnten wir zum ersten Mal zeigen, dass die Spezifität des Proteintransportes in Peroxisomen nicht erst am Ziel entschieden, sondern bereits in der Zellflüssigkeit festgelegt wird?, so Prof. Erdmann.

Titelaufnahme

Grunau S, Schliebs W, Linnepe R, Neufeld C, Cizmowski C, Reinartz B, Meyer HE, Warscheid B, Girzalsky W, Erdmann R. (2009) Peroxisomal targeting of PTS2 pre-import complexes in the yeast Saccharomyces cerevisiae. Traffic 10(4):451-60.

Weitere Informationen

Prof. Dr. Ralf Erdmann, Abteilung für Systembiochemie der Ruhr-Universität Bochum, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-24943, E-Mail: Ralf.Erdmann@rub.de

Redaktion: Meike Drießen

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Pflanzen gegen Staunässe schützen
17.10.2017 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Erweiterung des Lichtwegs macht winzige Strukturen in Körperzellen sichtbar
17.10.2017 | Georg-August-Universität Göttingen

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: 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...

Im Focus: Breaking: the first light from two neutron stars merging

Seven new papers describe the first-ever detection of light from a gravitational wave source. The event, caused by two neutron stars colliding and merging together, was dubbed GW170817 because it sent ripples through space-time that reached Earth on 2017 August 17. Around the world, hundreds of excited astronomers mobilized quickly and were able to observe the event using numerous telescopes, providing a wealth of new data.

Previous detections of gravitational waves have all involved the merger of two black holes, a feat that won the 2017 Nobel Prize in Physics earlier this month....

Im Focus: Topologische Isolatoren: Neuer Phasenübergang entdeckt

Physiker des HZB haben an BESSY II Materialien untersucht, die zu den topologischen Isolatoren gehören. Dabei entdeckten sie einen neuen Phasenübergang zwischen zwei unterschiedlichen topologischen Phasen. Eine dieser Phasen ist ferroelektrisch: das bedeutet, dass sich im Material spontan eine elektrische Polarisation ausbildet, die sich durch ein äußeres elektrisches Feld umschalten lässt. Dieses Ergebnis könnte neue Anwendungen wie das Schalten zwischen unterschiedlichen Leitfähigkeiten ermöglichen.

Topologische Isolatoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie an ihren Oberflächen Strom sehr gut leiten, während sie im Innern Isolatoren sind. Zu dieser neuen...

Im Focus: Smarte Sensoren für effiziente Prozesse

Materialfehler im Endprodukt können in vielen Industriebereichen zu frühzeitigem Versagen führen und den sicheren Gebrauch der Erzeugnisse massiv beeinträchtigen. Eine Schlüsselrolle im Rahmen der Qualitätssicherung kommt daher intelligenten, zerstörungsfreien Sensorsystemen zu, die es erlauben, Bauteile schnell und kostengünstig zu prüfen, ohne das Material selbst zu beschädigen oder die Oberfläche zu verändern. Experten des Fraunhofer IZFP in Saarbrücken präsentieren vom 7. bis 10. November 2017 auf der Blechexpo in Stuttgart zwei Exponate, die eine schnelle, zuverlässige und automatisierte Materialcharakterisierung und Fehlerbestimmung ermöglichen (Halle 5, Stand 5306).

Bei Verwendung zeitaufwändiger zerstörender Prüfverfahren zieht die Qualitätsprüfung durch die Beschädigung oder Zerstörung der Produkte enorme Kosten nach...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Intelligente Messmethoden für die Bauwerkssicherheit: Fachtagung „Messen im Bauwesen“ am 14.11.2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Meeresbiologe Mark E. Hay zu Gast bei den "Noblen Gesprächen" am Beutenberg Campus in Jena

16.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

17.10.2017 | Informationstechnologie

Pflanzen gegen Staunässe schützen

17.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Trends der Umweltbranche auf der Spur

17.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz