Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Eindimensionale Diffusion beschleunigt molekulare Motoren

04.05.2006
Dresdner Max-Planck-Forscher entschlüsseln, auf welche Weise spezielle Motorproteine die Enden von Mikrotubuli identifizieren

Eine neuartige Bewegungsstrategie von Motorproteinen haben Wissenschaftler um Prof. Jonathon Howard und Stefan Diez am Max-Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG) in Dresden identifiziert. Das Protein MCAK (Mitotic Centromere Associated Kinesin) tritt - im Gegensatz zu den meisten anderen Motorproteinen, die zelluläre Lasten über weite Entfernungen entlang der Mikrotubuli transportieren - lediglich an den Enden von Mikrotubuli in Aktion und reguliert deren Länge. Die Forscher konnten nun nachweisen, dass das Protein diese Position durch eine ungerichtete, eindimensionale Diffusionbewegung entlang der Mikrotubuli selbst findet und an deren Ende dann einrastet (Nature, 4. Mai 2006). Diese Erkenntnisse sind wichtig für das detaillierte Verständnis zellulärer Lebensvorgänge wie Zellteilung oder Nervenzellwachstum.


Zeitliche Abfolge (20 Zeitpunkte, von oben nach unten) der Bewegung einzelner MCAK-Moleküle (grün) entlang eines Mikrotubulus (rot). Bild: Max-Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik

Wenn Zellen sich teilen, bauen sie einen gigantischen Apparat auf, die so genannte Zellteilungsspindel. Diese besteht aus Mikrotubuli, winzigen Protein-Polymeren, die - je nach Bedarf - wie ein Gerüst auf- und abgebaut werden können und gleichsam die Schienen bilden, entlang derer Motorproteine die Chromosomenhälften mit der Erbgutinformation in die entstehenden Tochterzellen ziehen. Bisher noch unklar war die Frage, wie die Länge der Mikrotubuli eigentlich geregelt wird und auf welche Weise die daran beteiligten Proteine überhaupt die Enden der zu regulierenden Mikrotubuli erreichen.

Die Max-Planck-Forscher untersuchten am Beispiel des Proteins MCAK, wie dieses die Enden von Mikrotubuli auffindet. Howard und seine Kollegen fanden die Antwort: "Wir verfolgten einzelne MCAK-Moleküle unter dem Mikroskop und konnten sehen: MCAK dockt nach dem Zufallsprinzip irgendwo an einem Mikrotubulus an und rutscht dann auf dessen Oberfläche hin und her", so der australische Biophysiker.

... mehr zu:
»MCAK »Mikrotubuli »Protein

Diese Zufallsstrategie ist erstaunlich effizient und erfolgreich - auf diese Weise kann MCAK sehr schnell die Mikrotubuli-Enden lokalisieren. Howard weiter: "Wenn es dann dort angekommen ist, frisst es sich wie Pacman, der Computersmiley aus den 1980er-Jahren, in das Ende hinein und lässt nicht wieder los". Die Chromosomenhälften folgen dieser Bewegung und werden so akkurat auf die Tochterzellen verteilt. [JH/SD]

Originalveröffentlichung:

Jonne Helenius, Gary Brouhard, Yannis Kalaidzidis, Stefan Diez & Jonathon Howard:
The depolymerizing kinesin MCAK uses lattice diffusion to rapidly target microtubule ends

Nature, 4 May 2006

Dr. Andreas Trepte | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/

Weitere Berichte zu: MCAK Mikrotubuli Protein

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Unordnung kann Batterien stabilisieren
18.09.2018 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Mit Nano-Lenkraketen Keime töten
17.09.2018 | Universität Duisburg-Essen

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: Extrem klein und schnell: Laser zündet heißes Plasma

Feuert man Lichtpulse aus einer extrem starken Laseranlage auf Materialproben, reißt das elektrische Feld des Lichts die Elektronen von den Atomkernen ab. Für Sekundenbruchteile entsteht ein Plasma. Dabei koppeln die Elektronen mit dem Laserlicht und erreichen beinahe Lichtgeschwindigkeit. Beim Herausfliegen aus der Materialprobe ziehen sie die Atomrümpfe (Ionen) hinter sich her. Um diesen komplexen Beschleunigungsprozess experimentell untersuchen zu können, haben Forscher aus dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) eine neuartige Diagnostik für innovative laserbasierte Teilchenbeschleuniger entwickelt. Ihre Ergebnisse erscheinen jetzt in der Fachzeitschrift „Physical Review X“.

„Unser Ziel ist ein ultrakompakter Beschleuniger für die Ionentherapie, also die Krebsbestrahlung mit geladenen Teilchen“, so der Physiker Dr. Thomas Kluge vom...

Im Focus: Bio-Kunststoffe nach Maß

Zusammenarbeit zwischen Chemikern aus Konstanz und Pennsylvania (USA) – gefördert im Programm „Internationale Spitzenforschung“ der Baden-Württemberg-Stiftung

Chemie kann manchmal eine Frage der richtigen Größe sein. Ein Beispiel hierfür sind Bio-Kunststoffe und die pflanzlichen Fettsäuren, aus denen sie hergestellt...

Im Focus: Patented nanostructure for solar cells: Rough optics, smooth surface

Thin-film solar cells made of crystalline silicon are inexpensive and achieve efficiencies of a good 14 percent. However, they could do even better if their shiny surfaces reflected less light. A team led by Prof. Christiane Becker from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) has now patented a sophisticated new solution to this problem.

"It is not enough simply to bring more light into the cell," says Christiane Becker. Such surface structures can even ultimately reduce the efficiency by...

Im Focus: Mit Nano-Lenkraketen Keime töten

Wo Antibiotika versagen, könnten künftig Nano-Lenkraketen helfen, multiresistente Erreger (MRE) zu bekämpfen: Dieser Idee gehen derzeit Wissenschaftler der Universität Duisburg-Essen (UDE) und der Medizinischen Hochschule Hannover nach. Zusammen mit einem führenden US-Experten tüfteln sie an millionstel Millimeter kleinen Lenkraketen, die antimikrobielles Silber zielsicher transportieren, um MRE vor Ort zur Strecke zu bringen.

In deutschen Krankenhäusern führen die MRE jährlich zu tausenden, teils lebensgefährlichen Komplikationen. Denn wer sich zum Beispiel nach einer Implantation...

Im Focus: Schaltung des Stromflusses auf atomarer Skala

Forscher aus Augsburg, Trondheim und Zürich weisen gleichrichtende Eigenschaften von Grenzflächenkontakten im ferroelektrischen Halbleiter nach.

Die Grenzflächen zwischen zwei elektrisch unterschiedlich polarisierten Bereichen im Festkörper werden als ferroelektrische Domänenwände bezeichnet. In der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von den Grundlagen bis zur Anwendung - Internationale Elektrochemie-Tagung in Ulm

18.09.2018 | Veranstaltungen

Unbemannte Flugsysteme für die Klimaforschung

18.09.2018 | Veranstaltungen

Studierende organisieren internationalen Wettbewerb für zukünftige Flugzeuge

17.09.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Auf der InnoTrans 2018 mit innovativen Lösungen für den Güter- und Personenverkehr

18.09.2018 | Messenachrichten

Von den Grundlagen bis zur Anwendung - Internationale Elektrochemie-Tagung in Ulm

18.09.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Extrem klein und schnell: Laser zündet heißes Plasma

18.09.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics