Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein krisenfester Leibwächter für junge RNAs

21.09.2015

RNAs gehören zu den wichtigsten Molekülen in der Zelle. Sie übermitteln genetische Information als Bauanleitung für Proteine und durchlaufen dafür eine mehrstufige Prozessierung. Dabei müssen sie vor einem vorzeitigen Abbau geschützt werden. Forscher vom Max-Planck-Institut für Biochemie (MPIB) in Martinsried konnten jetzt einen Mechanismus nachweisen, der bestimmte RNAs stabilisiert und ihre Verarbeitung dirigiert.

„Der molekulare Komplex um das von uns neu entdeckte Protein NCBP3 kommt vor allem bei zellulären Stresssituationen wie Infektionen mit Viren zum Einsatz“, erklärt Andreas Pichlmair, Gruppenleiter am MPIB. „Unsere Erkenntnisse könnten in Zukunft neue Therapiewege eröffnen.“


Das neu entdeckte Protein NCBP3 (grün markiert) bei der Arbeit im Zellkern (blau markiert). Die gestrichelte Linie stellt die Zellabgrenzung dar.

Bild: Andreas Pichlmair / Copyright: MPI für Biochemie

Wer nicht spurt, wird zerlegt: Fehlerhafte Moleküle müssen abgebaut werden, bevor sie der Zelle schaden können. Damit nicht auch neu entstehende und damit noch funktionslose RNA-Moleküle unter die Räder kommen, werden sie bereits während ihrer Synthese mit einer molekularen „Kappe“ als Schutz versehen. So ist das gefährdete Ende des Moleküls maskiert und die zelluläre Müllabfuhr greift nicht an.

An diese Kappe bindet ein „cap binding complex“ (CBC), der stabilisiert und weitere Aufgaben erfüllt: Der CBC steuert die Prozessierung der RNA-Moleküle, wozu etwa die Entfernung unnötiger Abschnitte gehört. Ein wichtiger Schritt ist bei den sogenannten mRNAs, die die genetische Information übertragen, der Export aus dem Zellkern. Nur außerhalb des Zellkerns im Zellinnern können sie als Bauanleitung für Proteine dienen.

Nach vorherrschender Meinung besteht der CBC ausnahmslos aus zwei verschiedenen „nuclear cap binding proteins“ (NCBP1 und 2), die sich im Tandem an das kappentragende Ende der betreffenden RNA heften. Dementsprechend sollten beide NCBPs für Prozesse wie den mRNA-Export aus dem Zellkern essentiell sein. Wie die aktuelle Studie zeigt, schränkt ein Verlust von NCBP2 aber weder diesen Vorgang noch die Lebensfähigkeit der Zelle ein.

„Dafür konnten wir eine andere Komponente identifizieren, die in Verbindung mit NCBP1 auftritt, die wir NCBP3 nannten“, sagt Andreas Pichlmair. Dieses Protein kommt bei den meisten höheren Organismen vor und ist in seiner Struktur hoch konserviert, also wenig variiert - was eine essentielle Funktion vermuten lässt.

Die konventionelle Kappe mit NCBP2 ist vor allem mit mRNAs und kleineren RNAs assoziiert. Der neu gefundene Komplex tritt dagegen nur bei mRNAs auf, die einer intensiven Weiterverarbeitung bedürfen. Zudem ist er vor allem wichtig, wenn die Zelle gestresst ist – zum Beispiel bei viralen Infektionen. Eventuell könnte der CBC um NCBP3 auch eine Rolle in Erkrankungen spielen, bei denen die RNA-Prozessierung gestört ist. Die Forscher hoffen, dass die neu gewonnen Erkenntnisse auch neue Therapieansätze eröffnen.

Weitere Studien sollen nun zeigen, ob und in welcher Form NCBP3 an der Virenabwehr und Entstehung von Krankheiten beteiligt ist. Sicher ist schon jetzt, dass die Prozessierung von RNA-Molekülen und damit einer der zentralen Prozesse der Zelle weitaus komplexer ist als bisher angenommen und zudem über äußere Einflüsse gesteuert wird.

Originalpublikation
A. Gebhardt, M. Habjan, C. Benda, A. Meiler, D. Haas, M. Hein, A. Mann, M. Mann, B. Habermann and A. Pichlmair: NCBP3, a cap-binding protein involved in mRNA biogenesis. Nature Communications, September 18, 2015
DOI: 10.1038/ncomms9192

Kontakt
Dr. Andreas Pichlmair
Angeborene Immunität
Max-Planck-Institut für Biochemie
Am Klopferspitz 18
82152 Martinsried
E-Mail: apichl@biochem.mpg.de
http://www.biochem.mpg.de/pichlmair

Dr. Christiane Menzfeld
Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für Biochemie
Am Klopferspitz 18
82152 Martinsried
Tel.: +49 89 8578-2824
E-Mail: pr@biochem.mpg.de
http://www.biochem.mpg.de

Weitere Informationen:

http://www.biochem.mpg.de/news - Mehr Pressemitteilung des MPI für Biochemie
http://www.biochem.mpg.de/pichlmair - Webseite der Forschungsgruppe "Angeborene Immunität" (Andreas Pichlmair)

Anja Konschak | Max-Planck-Institut für Biochemie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neuer Behandlungsansatz für Juckreizgeplagte
15.08.2018 | Universität Zürich

nachricht Cholestase: Riss in Lebermembran lässt Galle abfließen
15.08.2018 | Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund

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: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Im Focus: Neue interaktive Software: Maschinelles Lernen macht Autodesigns aerodynamischer

Neue Software verwendet erstmals maschinelles Lernen um Strömungsfelder um interaktiv designbare 3D-Objekte zu berechnen. Methode wird auf der renommierten SIGGRAPH-Konferenz vorgestellt

Wollen Ingenieure oder Designer die aerodynamischen Eigenschaften eines neu gestalteten Autos, eines Flugzeugs oder anderer Objekte testen, lassen sie den...

Im Focus: New interactive machine learning tool makes car designs more aerodynamic

Scientists develop first tool to use machine learning methods to compute flow around interactively designable 3D objects. Tool will be presented at this year’s prestigious SIGGRAPH conference.

When engineers or designers want to test the aerodynamic properties of the newly designed shape of a car, airplane, or other object, they would normally model...

Im Focus: Der Roboter als „Tankwart“: TU Graz entwickelt robotergesteuertes Schnellladesystem für E-Fahrzeuge

Eine Weltneuheit präsentieren Forschende der TU Graz gemeinsam mit Industriepartnern: Den Prototypen eines robotergesteuerten CCS-Schnellladesystems für Elektrofahrzeuge, das erstmals auch das serielle Laden von Fahrzeugen in unterschiedlichen Parkpositionen ermöglicht.

Für elektrisch angetriebene Fahrzeuge werden weltweit hohe Wachstumsraten prognostiziert: 2025, so die Prognosen, wird es jährlich bereits 25 Millionen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Das Architekturmodell in Zeiten der Digitalen Transformation

14.08.2018 | Veranstaltungen

EEA-ESEM Konferenz findet an der Uni Köln statt

13.08.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung in der chemischen Industrie

09.08.2018 | Veranstaltungen

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

Macht Sinn: Fraunhofer entwickelt Sensorsystem für KMU

15.08.2018 | Energie und Elektrotechnik

Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

15.08.2018 | Informationstechnologie

FKIE-Wissenschaftler präsentiert neuen Ansatz zur Detektion von Malware-Daten in Bilddateien

15.08.2018 | Informationstechnologie

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