Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schaltstellen in den Kraftwerken der Zelle

12.09.2012
Freiburger Forscher entdecken ein neues Grundprinzip der Architektur von Mitochondrien

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Universität Freiburg um Dr. Martin van der Laan ist es gelungen, grundlegende neue Einsichten in den Aufbau von Mitochondrien zu gewinnen.


Der Proteinkomplex MINOS hat eine Schlüsselrolle im Aufbau der zwei Membransysteme von Mitochondrien. MINOS ist notwendig für die Architektur der inneren Membran und unterstützt mittels Bildung von Membranbrücken den Einbau von Proteinen in die Außenmembran durch TOM und SAM. Quelle: Ralf Zerbes

Mitochondrien sind die mikroskopisch kleinen Kraftwerke der Zelle, die in der Nahrung gespeicherte Energie nutzbar machen und so zentrale Lebensvorgänge ermöglichen. Diese Energieumwandlung findet an filigran geformten Einstülpungen der biologischen Membranen im Inneren der Mitochondrien statt.

Defekte dieser feinen Membranstrukturen können zu schweren Erkrankungen der Muskulatur und des zentralen Nervensystems führen. Bestimmte molekulare Maschinen in der Innenmembran, die das Freiburger Team bereits 2011 entdeckte, sind nicht nur für den Aufbau dieser inneren Struktur zuständig, sondern spielen auch eine wichtige Rolle beim Zusammenbau der äußeren Hüllmembran von Mitochondrien, berichten die Wissenschaftler in der angesehenen Fachzeitschrift Molecular Biology of the Cell.

Die untersuchten Maschinen sind für die Aufrechterhaltung der charakteristischen Architektur im Inneren der Mitochondrien entscheidend und erhielten daher den Namen „Mitochondrial Inner Membrane Organizing System" (MINOS). In ihrer neuesten Studie hat die Arbeitsgruppe zusammen mit Kolleginnen und Kollegen aus Graz/Österreich, Warschau/Polen und Groningen/Niederlande nun gezeigt, dass die Funktion von MINOS für die Entstehung der mitochondrialen Architektur weit über das bisher angenommene Maß hinaus geht. In einer Zusammenarbeit des Sonderforschungsbereichs 746 und des Exzellenzclusters Centre for Biological Signalling Studies (BIOSS) fanden Dr. Maria Bohnert, Lena-Sophie Wenz und Ralf Zerbes heraus, auf welche Weise MINOS die verschiedenen Membransysteme der Mitochondrien miteinander verbindet.

Eine zentrale Rolle spielen die Membrankomplexe SAM und TOM. Mittels tunnelförmiger Strukturen transportieren sie Proteine in das Mitochondrium und bauen sie anschließend in die äußere Membran ein. Die Studie der Freiburger Wissenschaftler hat nun gezeigt, dass der Baustein Fcj1 von MINOS an diesem für das Überleben der Zellen essenziellen Vorgang unmittelbar beteiligt ist, ein Protein aus der Familie der Mitofiline.

Die Inaktivierung von Fcj1 blockiert den Einbau von Proteinen in die mitochondriale Außenmembran. Diese Ergebnisse zeigen, wie molekulare Schaltstellen zwischen mitochondrialen Membranen den Zusammenbau und die Funktion der zellulären Kraftwerke steuern. Die neu gewonnenen Einsichten tragen dazu bei, die Grundlagen der Architektur von Mitochondrien besser zu verstehen. In Zukunft könnten sie helfen, Krankheitsmechanismen zu entschlüsseln und zu beeinflussen, die mit einer veränderten Feinstruktur der Mitochondrien in Zusammenhang stehen.

Originalveröffentlichung:
Bohnert M, Wenz LS, Zerbes RM, Horvath SE, Stroud DA, von der Malsburg K, Müller JM, Oeljeklaus S, Perschil I, Warscheid B, Chacinska A, Veenhuis M, van der Klei IJ, Daum G, Wiedemann N, Becker T, Pfanner N, van der Laan M: "Role of MINOS in protein biogenesis of the mitochondrial outer membrane", in: Molecular Biology of the Cell, published online August 23, 2012.

http://www.molbiolcell.org/content/early/2012/08/20/mbc.E12-04-0295

Kontakt:
PD Dr. Martin van der Laan
Institut für Biochemie und Molekularbiologie
Sonderforschungsbereich 746
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-5270
E-Mail: martin.van.der.laan@biochemie.uni-freiburg.de

Dr. Martin van der Laan | Uni Freiburg
Weitere Informationen:
http://www.uni-freiburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Nanogefäß mit einer Perle aus Gold
22.05.2015 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Was Chromosomen im Innersten zusammenhält
22.05.2015 | Max-Planck-Institut für Biochemie

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: Kieler Forschende bauen die kleinsten Maschinen der Welt

Die DFG stellt Millionenförderung für die Entwicklung neuartiger Medikamente und Materialien an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) bereit.

Großer Jubel an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU): Wie die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) heute (Donnerstag, 21. Mai) bekannt gab,...

Im Focus: Basler Physiker entwickeln Methode zur effizienten Signalübertragung aus Nanobauteilen

Physiker haben eine innovative Methode entwickelt, die den effizienten Einsatz von Nanobauteilen in elektronische Schaltkreisen ermöglichen könnte. Sie entwickelten dazu eine Anordnung, bei der ein Nanobauteil mit zwei elektrischen Leitern verbunden ist. Diese bewirken eine hocheffiziente Auskopplung des elektrischen Signals. Die Wissenschaftler vom Departement Physik und dem Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel haben ihre Ergebnisse zusammen mit Kollegen der ETH Zürich in der Fachzeitschrift «Nature Communications» publiziert.

Elektronische Bauteile werden immer kleiner. In Forschungslabors werden bereits Bauelemente von wenigen Nanometern hergestellt, was ungefähr der Grösse von...

Im Focus: Basel Physicists Develop Efficient Method of Signal Transmission from Nanocomponents

Physicists have developed an innovative method that could enable the efficient use of nanocomponents in electronic circuits. To achieve this, they have developed a layout in which a nanocomponent is connected to two electrical conductors, which uncouple the electrical signal in a highly efficient manner. The scientists at the Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute at the University of Basel have published their results in the scientific journal “Nature Communications” together with their colleagues from ETH Zurich.

Electronic components are becoming smaller and smaller. Components measuring just a few nanometers – the size of around ten atoms – are already being produced...

Im Focus: Phagen übertragen Antibiotikaresistenzen auf Bakterien – Nachweis auf Geflügelfleisch

Bakterien entwickeln immer häufiger Resistenzen gegenüber Antibiotika. Es gibt unterschiedliche Erklärungen dafür, wie diese Resistenzen in die Bakterien gelangen. Forschende der Vetmeduni Vienna fanden sogenannte Phagen auf Geflügelfleisch, die Antibiotikaresistenzen auf Bakterien übertragen können. Phagen sind Viren, die ausschließlich Bakterien infizieren können. Für Menschen sind sie unschädlich. Phagen könnten laut Studie jedoch zur Verbreitung von Antibiotikaresistenzen beitragen. Die Erkenntnisse sind nicht nur für die Lebensmittelproduktion sondern auch für die Medizin von Bedeutung. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Applied and Environmental Microbiology veröffentlicht.

Antibiotikaresistente Bakterien stellen weltweit ein bedeutendes Gesundheitsrisiko dar. Gängige Antibiotika sind bei der Behandlung von Infektionskrankheiten...

Im Focus: Die schreckliche Schönheit der Medusa

Astronomen haben mit dem Very Large Telescope der ESO in Chile das bisher detailgetreueste Bild vom Medusa-Nebel eingefangen, das je aufgenommen wurde. Als der Stern im Herzen dieses Nebels altersschwach wurde, hat er seine äußeren Schichten abgestoßen, aus denen sich diese farbenfrohe Wolke bildete. Das Bild lässt erahnen, welches endgültige Schicksal die Sonne einmal ereilen wird: Irgendwann wird aus ihr ebenfalls ein Objekt dieser Art werden.

Dieser wunderschöne Planetarische Nebel ist nach einer schrecklichen Kreatur aus der griechischen Mythologie benannt – der Gorgone Medusa. Er trägt auch die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

TU Darmstadt: Gipfel der Verschlüsselung - CROSSING-Konferenz am 1. und 2. Juni in Darmstadt

22.05.2015 | Veranstaltungen

Internationale neurowissenschaftliche Tagung

22.05.2015 | Veranstaltungen

Biokohle-Forscher tagen in Potsdam

21.05.2015 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Nanogefäß mit einer Perle aus Gold

22.05.2015 | Biowissenschaften Chemie

Ferngesteuerte Mikroschwimmer: Jülicher Physiker simulieren Bewegungen von Bakterien an Oberflächen

22.05.2015 | Physik Astronomie

Was Chromosomen im Innersten zusammenhält

22.05.2015 | Biowissenschaften Chemie