Forscher verfolgen die Spur eines wandernden Proteins

In kultivierten Zellen (links) liegt Kanadaptin im Zellkern vor (dunkle Flecken). Durch eine Mutation, die sozusagen die Eintrittskarte für den Kern beschädigt, kann es nicht mehr dorthin transportiert werden und bleibt im Zytoplasma. Fotos: Hübner

Mit einem Protein, das in den Zellen der Niere zwischen Zellmembran und Zellkern hin und her pendelt, befassen sich Wissenschaftler am Anatomischen Institut der Universität Würzburg. Möglicherweise ist dieses Protein ausschlaggebend dafür, dass die Nieren richtig funktionieren.

Alle Zellen von höheren Organismen sind in verschiedene Abschnitte unterteilt. Das gewährleistet den koordinierten Ablauf der biochemischen Prozesse innerhalb einer Zelle. Der Zellkern enthält das Erbgut und wird von einer Doppelmembran, der Kernhülle, umgeben. Die Kommunikation zwischen dem Zellkern und seiner Umgebung ist eine wichtige Voraussetzung für die Steuerung der gesamten Zellfunktionen.

Damit diese Kommunikation stattfinden kann, enthält die Kernhülle Poren, durch die zum Beispiel Proteine in den Zellkern transportiert werden können. Am Würzburger Anatomischen Institut wird in der Arbeitsgruppe von Dr. Stefan Hübner an einer neuen Form der Kommunikation zwischen Zellkern und Zellmembran geforscht. Diese wird durch Proteine vermittelt, die unter gewissen Voraussetzungen an die Innenseite der Zellmembran binden, sich bei bestimmten Signalen wieder ablösen und dann direkt in den Zellkern wandern.

Ein solches Protein ist Kanadaptin. Es bindet sich an einen wichtigen Ionen-Austauscher der Niere, kann aber auch aktiv in den Zellkern transportiert werden. Bei Veränderungen des Ionenmilieus in der Niere, so vermutet Dr. Hübner, könnte Kanadaptin als Bote zwischen dem Ionen-Austauscher und dem Zellkern regulierend eingreifen und, je nach Bedarf, die Zahl der Ionen-Austauscher vermehren oder vermindern. Diese Austauscher sind äußerst wichtig: Wenn sie defekt sind, kommt es zur Übersäuerung des Blutes mit teils lebensbedrohlichen Komplikationen wie Nierensteinleiden, Nierenverkalkungen, Nierenversagen und Muskelschwäche.

In einem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Projekt sollen jetzt zum einen die Bindungspartner von Kanadaptin gefunden werden. Zum anderen soll auch der funktionelle Zusammenhang zwischen der Lokalisation im Zellkern und der Bindung an den Ionen-Austauscher untersucht werden. Darüber hinaus werden allgemeine Fragen zur Kommunikation zwischen Zellmembran und Zellkern bearbeitet.

Weitere Informationen: Dr. Stefan Hübner, T (0931) 31-2706, Fax (0931) 31-2712, 
E-Mail: stefan.huebner@mail.uni-wuerzburg.de

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Robert Emmerich

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