Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zellbiologie: Neues aus der Welt der Mikrotubuli

03.07.2012
In jeder Sekunde finden in unserem Körper rund 25 Millionen Zellteilungen statt. Hauptverantwortlich dafür sind zelluläre Filamente, die kontinuierlich wachsen und schrumpfen. Eine aktuelle Studie zeigt, wie Motor-Proteine diese Dynamik kontrollieren.

Das Skelett einer Zelle (Zytoskelett) besteht vorwiegend aus Filamenten, sogenannten Mikrotubuli. Es bestimmt viele Eigenschaften einer Zelle wie deren Größe, Form oder Struktur. Neben diesen statischen Aufgaben ist das Zytoskelett aber auch maßgeblich an dynamischen Prozessen wie der Zellteilung beteiligt. Für eine Zelle ist es daher essentiell, die Länge der Mikrotubuli den momentanen Erfordernissen entsprechen regulieren zu können.

Vom Wachsen und Schrumpfen

Diesen Regulationsmechanismus haben der LMU-Biophysiker Erwin Frey und seine Mit-arbeiter Anna Melbinger und Louis Reese anhand eines theoretischen Modells näher untersucht und einen zunächst überraschenden Zusammenhang entdeckt: Die aktuelle Länge eines Filaments bestimmt mit, ob es wächst oder schrumpft. Dahinter steckt folgende Idee: Je länger das Filament ist, desto mehr Motor-Proteine aus dem Zytosol können daran binden. Sie alle wandern zu dem sogenannten Plus-Ende des Mikrotubulus und häufen sich dabei immer mehr an. Am Ende angekommen starten die Motor-Proteine den Abbau des Mikrotubulus .

Parallel binden an genau dieses Plus-Ende neue Mikrotubuli-Bausteine aus dem um-gebenden Cytosol und das Filament wächst. Um das dynamische Gleichgewicht von Ab- und Aufbau zu berechnen, haben die Autoren eine Reihe relevanter Faktoren einbezogen. Dazu gehören die Konzentration der Motorproteine und deren molekulare Eigenschaften. Alles zusammen genommen zeigt einen Mechanismus auf, mit dem eine Zelle die Länge ihrer Mikrotubuli dynamisch und dabei sehr präzise einstellen kann. Auf diese Weise beeinflusst sie vermutlich eine Reihe intrazellulärer Aufgaben, die über eine bestimmte Mikrotubuli-Länge geregelt sind. (Phys.Rev.Lett. 2012)

Die Arbeit wurde unterstützt durch das Exzellenzcluster „Nanosystems Initiative Munich (NIM)” und den Sonderforschungsbereich SFB 863 „Forces in Biomolecular Systems“.

Publikation:
Microtubule Length-Regulation by Molecular Motors.
Anna Melbinger, Louis Reese, and Erwin Frey.
Phys. Rev. Lett. 108, 258104 (2012). Published online June 22, 2012
Doi: 10.1103/PhysRevLett.108.258104

Kontakt:
Prof. Dr. Erwin Frey
Lehrstuhl für Statistische und Biologische Physik
Arnold-Sommerfeld-Center für Theoretische Physik, Center for NanoScience (CeNS) und Exzellenzcluster Nanosystems Initiative Munich (NIM)
Tel.: 089 / 2180 – 4537
Fax: 089 / 2180 – 4538
E-Mail: frey@lmu.de
Web: http://www.theorie.physik.uni-muenchen.de/lsfrey/group_frey/index.html

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://www.lmu.de
http://www.theorie.physik.uni-muenchen.de/lsfrey/group_frey/index.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Medikamente aus der CLOUD: Neuer Standard für die Suche nach Wirkstoffkombinationen
23.05.2017 | CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften

nachricht Mikro-Lieferservice für Dünger
23.05.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Im Focus: Neuer Ionisationsweg in molekularem Wasserstoff identifiziert

„Wackelndes“ Molekül schüttelt Elektron ab

Wie reagiert molekularer Wasserstoff auf Beschuss mit intensiven ultrakurzen Laserpulsen? Forscher am Heidelberger MPI für Kernphysik haben neben bekannten...

Im Focus: Wafer-thin Magnetic Materials Developed for Future Quantum Technologies

Two-dimensional magnetic structures are regarded as a promising material for new types of data storage, since the magnetic properties of individual molecular building blocks can be investigated and modified. For the first time, researchers have now produced a wafer-thin ferrimagnet, in which molecules with different magnetic centers arrange themselves on a gold surface to form a checkerboard pattern. Scientists at the Swiss Nanoscience Institute at the University of Basel and the Paul Scherrer Institute published their findings in the journal Nature Communications.

Ferrimagnets are composed of two centers which are magnetized at different strengths and point in opposing directions. Two-dimensional, quasi-flat ferrimagnets...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Diabetes Kongress 2017:„Closed Loop“-Systeme als künstliche Bauchspeicheldrüse ab 2018 Realität

23.05.2017 | Veranstaltungen

Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium 2017: Internet of Production für agile Unternehmen

23.05.2017 | Veranstaltungen

14. Dortmunder MST-Konferenz zeigt individualisierte Gesundheitslösungen mit Mikro- und Nanotechnik

22.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Medikamente aus der CLOUD: Neuer Standard für die Suche nach Wirkstoffkombinationen

23.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Diabetes Kongress 2017:„Closed Loop“-Systeme als künstliche Bauchspeicheldrüse ab 2018 Realität

23.05.2017 | Veranstaltungsnachrichten

CAST-Projekt setzt Dunkler Materie neue Grenzen

23.05.2017 | Physik Astronomie