Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Türsteher-Proteine für Pflanzenzellen

14.02.2014
Forscher entdecken neue Adapter-Proteine für die Endozytose bei Pflanzen

Nährstoffe, Signalmoleküle oder sogar Viren docken laufend an Zellen an und wollen hinein. Doch nur wer von bestimmten Adapterproteinen innerhalb der Zellen erkannt wird, kann von ihnen mittels Endozytose aufgenommen werden.


Nur mithilfe des TPLATE-Komplexes aus acht Proteinen können Pflanzen Stoffe mittels Endozytose aufnehmen.

copyright: Clara Sanchez-Rodriguez/MPI-MP

Ein Forscherteam um Daniël van Damme von der Universität Gent und Staffan Persson vom Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie in Golm bei Potsdam hat jetzt einen Proteinkomplex für die Endozytose identifiziert. Der neu entdeckte TPLATE-Komplex besteht aus acht Proteinen, die kaum Ähnlichkeit zu bereits bekannten Proteinen in Tier- oder Hefezellen haben. Die Forscher erhoffen sich in Zukunft ein besseres Verständnis davon, wie Moleküle erkannt und in die Zellen aufgenommen werden.

Die rezeptorvermittelte Endozytose ist einer der wichtigsten Mechanismen, mit dem Zellen Stoffe aufnehmen. Dabei fungieren intrazelluläre Adapterproteine als die Türsteher der Zelle: Nur wer von ihnen akzeptiert wird, hat eine Chance auf Einlass. Wenn Rezeptoren ein Molekül auf der Zelloberfläche erkennen, aktivieren sie die Adapterproteine, beispielsweise über Veränderungen ihrer räumlichen Struktur. Diese rekrutieren weitere Proteine, die dabei helfen, die Zellmembran einzustülpen (Clathrine) und abzuschnüren (Dynamine), damit Vesikel entstehen, innerhalb derer die Moleküle in die Zelle hinein gelangen. Dieser Prozess der Endozytose ist essenziell für Zellkommunikation, Signalweiterleitung, Nährstoffaufnahme und bei Pflanzen außerdem für die korrekte Gestaltbildung.

Mit Hilfe moderner Techniken haben die Wissenschaftler den Proteinkomplex TPLATE identifiziert, den es nur bei Pflanzen gibt. „Wenn wir die DNA-Sequenzen der acht Proteine mit Sequenzen aus Tier- oder Hefezellen abgleichen, erhalten wir kaum Übereinstimmungen und wenn, dann nur mit Proteinen, die gar nicht an der Endozytose beteiligt sind“, erklärt Clara Sánchez, eine der Erstautorinnen der Studie.

Den TPLATE-Komplex hat sich die Evolution also eigens für die Pflanzen ausgedacht. Das war doch überraschend, denn andere Mitspieler, wie die dreizackigen Clathrine, finden sich überall im Tier- und Pflanzenreich.

Die Forschung an Tier- und Hefezellen hat bereits viel Wissen über das komplexe Zusammenspiel der Moleküle bei der Endozytose angehäuft. Die Pflanzenwissenschaften hinken etwas hinterher, was unter anderem mit der pflanzlichen Zellwand zusammenhängt, die die mikroskopische Beobachtung der Endozytose erschwert. „Erst seitdem wir mit neuen Mikroskopen arbeiten, können wir die Aufnahme von Molekülen in die Zelle wirklich beobachten“, so Staffan Persson.

Ein weiteres Problem war, dass Defekte im TPLATE-Komplex für die Pflanzen meist tödlich sind. Um trotzdem die Folgen eines Ausfalls einer oder mehrerer Proteine des PLATE-Komplexes untersuchen zu können, mussten die Wissenschaftler Pflanzen züchten, bei denen diese Defekte an- und abgeschaltet werden können.

Als nächstes wollen die Forscher herausfinden, welche Güter vom TPLATE-Komplex erkannt werden. „Uns interessiert außerdem, warum die Evolution bei Pflanzen einen so anderen Weg eingeschlagen hat um Moleküle in Zellen aufzunehmen“, erklärt Persson.

Defekte in der Endozytose können auch beim Menschen zahlreiche Krankheiten auslösen oder tödlich sein.

Kontakte
Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie Potsdam-Golm
Dr. Staffan Persson – Persson@mpimp-golm.mpg.de; +49 (0)331 567 8155
Dr. Clara Sanchez-Rodriguez; Rodriguez@mpimp-golm.mpg.de; +49 (0)331 567 8151
VIB und Universität Ghent
Dr. Daniël Van Damme; daniel.vandamme@psb.ugent.be; +32 (0)9 33 13 913
Prof. Geert De Jaeger; geert.dejaeger@psb.ugent.be; + 32 (0)9 33 13 870
Originalveröffentlichung
Astrid Gadeyne, Clara Sánchez-Rodríguez, et al.
The TPLATE adaptor complex drives clathrin-mediated endocytosis in plants.
Cell, online publication
Weitere Informationen:
http://www.vib.be
http://www.UGent.be
http://www.mpimp-golm.mpg.de

Ursula Ross-Stitt | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpimp-golm.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neues aus der Schaltzentrale
18.07.2018 | Karl-Franzens-Universität Graz

nachricht Chemische Waffe durch laterale Gen-Übertragung schützt Wollkäfer gegen schädliche Pilze
18.07.2018 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

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: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Im Focus: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Event News

Leading experts in Diabetes, Metabolism and Biomedical Engineering discuss Precision Medicine

13.07.2018 | Event News

Conference on Laser Polishing – LaP: Fine Tuning for Surfaces

12.07.2018 | Event News

11th European Wood-based Panel Symposium 2018: Meeting point for the wood-based materials industry

03.07.2018 | Event News

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

Vernetzte Beleuchtung: Weg mit dem blinden Fleck

18.07.2018 | Energie und Elektrotechnik

BIAS erhält Bremens größten 3D-Drucker für metallische Luffahrtkomponenten

18.07.2018 | Verfahrenstechnologie

Verminderte Hirnleistung bei schwachem Herz

18.07.2018 | Medizin Gesundheit

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