Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Zusammensetzung ist entscheidend

07.06.2013
Biochemiker zeigen, dass Lipide eine wichtige Rolle beim Einbau von Proteinen in die Membran von Mitochondrien spielen

Ein Team der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg um Privatdozent Dr. Thomas Becker hat nachgewiesen, dass der Einbau von Proteinen in die äußere Membran des Mitochondriums durch die Zusammensetzung der Lipiddoppelschicht der Membran beeinflusst wird.

Mitochondrien führen zentrale Funktionen im Stoffwechsel der Zelle aus – sie stellen zum Beispiel Energie bereit. Die Forscherinnen und Forscher publizierten die Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Journal of Biological Chemistry.

Mitochondrien sind von zwei Membranen umgeben. Die äußere Membran ist die Kontaktoberfläche zum Zytosol, dem flüssigen Bestandteil der Zelle. An ihr laufen Signal- und Transportprozesse ab, die den Austausch von Molekülen und Ionen zwischen Mitochondrium und Zytosol erfordern. Dafür sind Membranproteine, die in diese Kontaktoberfläche integriert sind, unerlässlich. Einige von ihnen sind über eine oder mehrere Alpha-Helices in der Membran verankert, andere weisen eine Beta-Fassstruktur auf.
Alle diese Proteine werden an zytosolischen Ribosomen gebildet und gelangen mithilfe so genannter Proteintranslokasen in die mitochondriale Außenmembran. Daneben enthält die Membran Phospholipiden, die in Form der Lipiddoppelschicht das Grundgerüst biologischer Membranen ausbilden. Während die Funktion der Proteintranslokasen zum Teil verstanden ist, ist die Rolle der Phospholipide der Außenmembran für den Einbau von Proteinen in die Membran weitgehend ungeklärt.

Im Rahmen einer Kooperation zwischen dem Exzellenzcluster BIOSS Centre for Biological Signalling Studies und dem Sonderforschungsbereich 746 hat das Team um Thomas Becker die Rolle des Phosphatidylethanolamins, eines der häufigsten Phospholipide der mitochondrialen Außenmembran, bei dem Einbau von Membranproteinen untersucht. In Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Günther Daum von der Technischen Universität Graz/Österreich und mit Prof. Dr. Nikolaus Pfanner von der Universität Freiburg charakterisierten die Forscher einen Stamm der Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae, der einen reduzierten Gehalt an Phosphatidylethanolamin aufweist.

Dr. Susanne Horvath und Lena Böttinger aus Beckers Team fanden heraus, dass die Integration alpha-helikal verankerter Proteine in die mitochondriale Außenmembran in diesem Stamm nicht beeinträchtigt ist, wohingegen der Einbau von Proteinen mit Beta-Fassstruktur stark vermindert ist. Während Proteine mit einem alpha-helikalen Membrananker direkt vom Zytosol aus in die Membran gelangen, werden Proteine mit Beta-Fassstruktur zunächst mithilfe des TOM-Komplexes, der Proteintranslokase der Außenmembran, über die äußere Membran transportiert, um von dort aus in die Membran integriert zu werden.

Der reduzierte Gehalt an Phosphatidylethanolamin beeinträchtigt den Transportvorgang über den TOM-Komplex und damit den ersten Schritt des Importwegs der Proteine mit Beta-Fassstruktur.

Die Wissenschaftler zeigen damit auf, dass nicht nur Proteintranslokasen, sondern auch die Lipidzusammensetzung einer Membran für die Integration der Proteine in die Lipiddoppelschicht eine wichtige Rolle spielt. Insbesondere wird deutlich, dass die Funktion von membranintegralen Proteinmaschinen wie dem TOM-Komplex von der Lipidumgebung direkt beeinflusst wird.

Kontakt:
Dr. Thomas Becker
Institut für Biochemie und Molekularbiologie
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-5243
E-Mail: thomas.becker@biochemie.uni-freiburg.de

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

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neues Schiff für die Fischerei- und Meeresforschung
22.03.2017 | Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei

nachricht Mit voller Kraft auf Erregerjagd
22.03.2017 | Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

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: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Im Focus: Physiker erzeugen gezielt Elektronenwirbel

Einem Team um den Oldenburger Experimentalphysiker Prof. Dr. Matthias Wollenhaupt ist es mithilfe ultrakurzer Laserpulse gelungen, gezielt Elektronenwirbel zu erzeugen und diese dreidimensional abzubilden. Damit haben sie einen komplexen physikalischen Vorgang steuern können: die sogenannte Photoionisation oder Ladungstrennung. Diese gilt als entscheidender Schritt bei der Umwandlung von Licht in elektrischen Strom, beispielsweise in Solarzellen. Die Ergebnisse ihrer experimentellen Arbeit haben die Grundlagenforscher kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift „Physical Review Letters“ veröffentlicht.

Das Umwandeln von Licht in elektrischen Strom ist ein ultraschneller Vorgang, dessen Details erstmals Albert Einstein in seinen Studien zum photoelektrischen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

Unter der Haut

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Neues Schiff für die Fischerei- und Meeresforschung

22.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Mit voller Kraft auf Erregerjagd

22.03.2017 | Biowissenschaften Chemie