Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer Importweg in die Zellkraftwerke

17.09.2015

Freiburger Forscher haben mithilfe von künstlichen Membranen gezeigt, wie ein bestimmtes Protein in Mitochondrien gelangt

Mitochondrien wandeln als zelluläre Kraftwerke die in Nahrung gespeicherte Energie so um, dass Zellen diese nutzen können. Wenn diese wichtige Aufgabe nicht funktioniert, kann es zu einer Vielzahl von Erkrankungen kommen, die vor allem Organe mit hohem Energieumsatz wie Gehirn oder Herz betreffen.


Netzwerkartige Struktur von Mitochondrien (grün gefärbt) aus dem Modellorganismus der Bäckerhefe.

Quelle: AG Meisinger

Der Freiburger Biochemieprofessor Chris Meisinger und die Freiburger Molekularmedizinerin Dr. Nora Vögtle haben in Zusammenarbeit mit den Freiburger Pharmazeuten Dr. Martin Holzer und Dr. Michael Keller einen neuen Importweg entdeckt, über den Proteine in Mitochondrien gelangen.

Bislang nahmen Forscherinnen und Forscher an, dass Proteine stets über so genannte Importmaschinen in die Mitochondrien transportiert werden. Der neu entdeckte Importweg ist jedoch unabhängig von den Importmaschinen. Das Forschungsteam hat seine Studie in der Fachzeitschrift „Journal of Cell Biology“ publiziert.

Um ihre für die Zellen lebensnotwendigen Aufgaben zu erfüllen, benötigen Mitochondrien mehr als 1.000 verschiedene Proteine. Die meisten von ihnen werden in der Zellflüssigkeit hergestellt und danach in die Mitochondrien importiert.

Hierzu besitzen die Zellkraftwerke in ihren Membranen Importmaschinen, die wiederum selbst aus verschiedenen Proteinen bestehen. Diese Importmaschinen bilden Pförtner und Schleusen, die es erlauben, die benötigten neuen Proteine aus der Zellflüssigkeit in die Mitochondrien zu bringen.

Das Forschungsteam hat einen neuen Importweg für das Protein Ugo1 gefunden, der nicht über die Importmaschinen führt. Ugo1 ist in der äußeren Membran von Mitochondrien lokalisiert. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler konnten den Transportweg des Proteins in künstlichen Membranen nachbauen.

Diese bestanden aus fettähnlichen Substanzen, so genannten Lipiden, die in den Membranen von Mitochondrien vorkommen. Der Import funktionierte nicht mehr, wenn die Forscher ein bestimmtes und nur in geringen Mengen vorkommendes Lipid, die Phosphatididsäure, aus der Membranzusammensetzung wegließen.

Die Wissenschaftler wiesen zudem nach: In lebenden Zellen, bei denen der Phosphatididsäuregehalt in den Mitochondrienmembranen erhöht war, war Ugo1 ebenso in größeren Mengen vorhanden. „Diese Arbeit zeigt, dass Lipide entgegen der bisherigen Lehrmeinung spezifische und aktive Funktionen beim Import von mitochondrialen Proteinen haben können“, sagt Chris Meisinger.

Chris Meisinger ist Arbeitsgruppenleiter am Institut für Biochemie und Molekularbiologie der Albert-Ludwigs-Universität sowie Mitglied des Freiburger Exzellenzclusters BIOSS Centre for Biological Signalling Studies. Nora Vögtle ist Mitglied in Meisingers Arbeitsgruppe. Martin Holzer und Michael Keller forschen am Institut für Pharmazeutische Technologie und Biopharmazie der Universität Freiburg.

Originalpublikation:
Vögtle, F.N., Keller, M., Taskin, A.A., Horvath, S.E., Guan, X.L., Prinz, C., Opalinska, M., Zorzin, C., van der Laan, M., Wenk, M.R., Schubert, R., Wiedemann, N., Holzer, M., and Meisinger, C. (2015). The fusogenic lipid phosphatidic acid promotes the biogenesis of mitochondrial outer membrane protein Ugo1. Journal of Cell Biology.

Kontakt:
Prof. Dr. Chris Meisinger
Institut für Biochemie und Molekularbiologie
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-5287
E-Mail: chris.meisinger@biochemie.uni-freiburg.de

Rudolf-Werner Dreier | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-freiburg.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Im Visier: die „kleinen Geschwister“ der Proteine
12.11.2018 | Technische Universität Berlin

nachricht Reparaturdefekt führt zu Chaos im Erbgut
12.11.2018 | Deutsches Krebsforschungszentrum

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: Graphen auf dem Weg zur Supraleitung

Doppelschichten aus Graphen haben eine Eigenschaft, die ihnen erlauben könnte, Strom völlig widerstandslos zu leiten. Dies zeigt nun eine Arbeit an BESSY II. Ein Team hat dafür die Bandstruktur dieser Proben mit extrem hoher Präzision ausgemessen und an einer überraschenden Stelle einen flachen Bereich entdeckt. Möglich wurde dies durch die extrem hohe Auflösung des ARPES-Instruments an BESSY II.

Aus reinem Kohlenstoff bestehen so unterschiedliche Materialien wie Diamant, Graphit oder Graphen. In Graphen bilden die Kohlenstoffatome ein zweidimensionales...

Im Focus: Datensicherheit: Aufbruch in die Quantentechnologie

Den Datenverkehr noch schneller und abhörsicher machen: Darauf zielt ein neues Verbundprojekt ab, an dem Physiker der Uni Würzburg beteiligt sind. Das Bundesforschungsministerium fördert das Projekt mit 14,8 Millionen Euro.

Je stärker die Digitalisierung voranschreitet, umso mehr gewinnen Datensicherheit und sichere Kommunikation an Bedeutung. Für diese Ziele ist die...

Im Focus: A Leap Into Quantum Technology

Faster and secure data communication: This is the goal of a new joint project involving physicists from the University of Würzburg. The German Federal Ministry of Education and Research funds the project with 14.8 million euro.

In our digital world data security and secure communication are becoming more and more important. Quantum communication is a promising approach to achieve...

Im Focus: Research icebreaker Polarstern begins the Antarctic season

What does it look like below the ice shelf of the calved massive iceberg A68?

On Saturday, 10 November 2018, the research icebreaker Polarstern will leave its homeport of Bremerhaven, bound for Cape Town, South Africa.

Im Focus: Forschungsschiff Polarstern startet Antarktissaison

Wie sieht es unter dem Schelfeis des abgebrochenen Riesen-Eisbergs A68 aus?

Am Samstag, den 10. November 2018 verlässt das Forschungsschiff Polarstern seinen Heimathafen Bremerhaven Richtung Kapstadt, Südafrika.

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Wer rechnet schneller? Algorithmen und ihre gesellschaftliche Überwachung

12.11.2018 | Veranstaltungen

Profilierte Ausblicke auf die Mobilität von morgen

12.11.2018 | Veranstaltungen

Mehrwegbecher-System für Darmstadt: Prototyp-Präsentation am Freitag, 16. November, 11 Uhr

09.11.2018 | Veranstaltungen

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

Ein magnetisches Gedächtnis für den Computer

12.11.2018 | Energie und Elektrotechnik

Autonomes Parken wird erprobt

12.11.2018 | Informationstechnologie

Multicopter und Satelliten für den Rettungseinsatz

12.11.2018 | Informationstechnologie

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