Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie Zellen ihr Skelett bilden

16.01.2020

Wissenschaftler erforschen die Entstehung sogenannter Mikrotubuli

Zellen benötigen für viele wichtige Prozesse wie Zellteilung und zelluläre Transportvorgänge strukturgebende Filamente, sogenannte Mikrotubuli.


Cryo-EM-Struktur der γ-TuRC Spirale. Die verschiedenen Bestandteile des Komplexes wurden unterschiedlich eingefärbt.

Abbildung: Pfeffer & Schiebel, ZMBH

Ein Forscher-Team unter Federführung von Wissenschaftlern der Universität Heidelberg hat nun herausgefunden, wie die spiralförmigen, modular aufgebauten Mikrotubuli entstehen und wie ihre Entstehung gesteuert wird. Sichtbar gemacht wurden diese Prozesse mit der hochmodernen Kryo-Elektronenmikroskopie (cryo-EM).

„Um Mikrotubuli aus ihren Einzelteilen herstellen zu können, bedienen sich die Zellen struktureller Vorlagen, die eine Schicht der Mikrotubuli-Helix nachahmen und als Startpunkt für die neu zu bildenden Mikrotubuli dienen können“, erläutert Dr. Stefan Pfeffer, Nachwuchsgruppenleiter am Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH).

In menschlichen Zellen übernimmt der Gamma-Tubulin-Ring-Komplex (γ-TuRC) diese Rolle als strukturelle Vorlage. Um dessen Einfluss auf die Entstehung der Mikrotubuli genauer zu verstehen, haben die Wissenschaftler mithilfe der cryo-EM die Struktur des γ-TuRC bei molekularer Auflösung bestimmt.

Die Studie zeigt im Detail, wie der γ-TuRC aufgebaut ist und wie die etwa 30 verschiedenen Komponenten, die ihn ausmachen, zusammenfinden. Damit wird auch deutlich, auf welche Weise die Neubildung von Mikrotubuli am γ-TuRC durch eine simple Änderung des Ringdurchmessers schnell reguliert werden kann.

„Insbesondere die Aktivierung des γ-TuRC ist essentiell für eine effiziente und zuverlässige Teilung des Erbguts während der Zellteilung. Da die Anzahl der Mikrotubuli in Krebszellen verändert ist und zum aggressiven Verhalten von Tumoren beiträgt, sind die Erkenntnisse auch für die Krebsforschung von Bedeutung“, betont Prof. Dr. Elmar Schiebel, Forschungsgruppenleiter am ZMBH und gemeinsam mit Dr. Pfeffer korrespondierender Autor der Studie.

Als einen nächsten Schritt planen die Wissenschaftler, Substanzen zu finden, mit denen die Mikrotubuli bildende Aktivität des γ-TuRC blockiert werden kann. Ziel wäre die Etablierung eines neuen Wirkprinzips für die Hemmung der Zellteilung, eine mögliche Anwendung sehen die Forscher in der Tumortherapie.

Beteiligt an der Studie waren auch Wissenschaftler der Universitäten Bochum und Bonn sowie der Charité – Universitätsmedizin Berlin. Veröffentlicht wurden die Forschungsergebnisse in der Fachzeitschrift „Nature“.

Kontakt:
Kommunikation und Marketing
Pressestelle
Grabengasse 1
69117 Heidelberg
Tel. +49 6221 54-2311
presse@rektorat.uni-heidelberg.de

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Elmar Schiebel & Dr. Stefan Pfeffer
Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg
schiebel.elmar@zmbh.uni-heidelberg.de & s.pfeffer@zmbh.uni-heidelberg.de

Originalpublikation:

P. Liu, E. Zupa, A. Neuner, A. Böhler, J. Loerke, D. Flemming, T. Ruppert, T. Rudack, C. Peter, C. Spahn, O. J. Gruss, S. Pfeffer & E. Schiebel: Insights into assembly and activation of the microtubule nucleator γ-TuRC (doi: 10.1038/s41586-019-1896-6)

Weitere Informationen:

https://www.zmbh.uni-heidelberg.de/schiebel/default.shtml
https://www.zmbh.uni-heidelberg.de/Pfeffer/default.shtml

Marietta Fuhrmann-Koch | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Brillen-Flora: das Miniversum vor der Nase
30.03.2020 | Hochschule Furtwangen

nachricht Neue Materialien: Strahlendes Weiß ohne Pigmente
30.03.2020 | Karlsruher Institut für Technologie

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: Hannoveraner Physiker entwickelt neue Photonenquelle für abhörsichere Kommunikation

Ein internationales Team unter Beteiligung von Prof. Dr. Michael Kues vom Exzellenzcluster PhoenixD der Leibniz Universität Hannover hat eine neue Methode zur Erzeugung quantenverschränkter Photonen in einem zuvor nicht zugänglichen Spektralbereich des Lichts entwickelt. Die Entdeckung kann die Verschlüsselung von satellitengestützter Kommunikation künftig viel sicherer machen.

Ein 15-köpfiges Forscherteam aus Großbritannien, Deutschland und Japan hat eine neue Methode zur Erzeugung und zum Nachweis quantenverstärkter Photonen bei...

Im Focus: Physicist from Hannover Develops New Photon Source for Tap-proof Communication

An international team with the participation of Prof. Dr. Michael Kues from the Cluster of Excellence PhoenixD at Leibniz University Hannover has developed a new method for generating quantum-entangled photons in a spectral range of light that was previously inaccessible. The discovery can make the encryption of satellite-based communications much more secure in the future.

A 15-member research team from the UK, Germany and Japan has developed a new method for generating and detecting quantum-entangled photons at a wavelength of...

Im Focus: Nachwuchswissenschaftler der Universität Rostock erfinden einen Trichter für Lichtteilchen

Physiker der Arbeitsgruppe von Professor Alexander Szameit an der Universität Rostock ist es in Zusammenarbeit mit Kollegen von der Universität Würzburg gelungen, einen „Trichter für Licht“ zu entwickeln, der bisher nicht geahnte Möglichkeiten zur Entwicklung von hypersensiblen Sensoren und neuen Technologien in der Informations- und Kommunikationstechnologie eröffnet. Die Forschungsergebnisse wurden jüngst im renommierten Fachblatt Science veröffentlicht.

Der Rostocker Physikprofessor Alexander Szameit befasst sich seit seinem Studium mit den quantenoptischen Eigenschaften von Licht und seiner Wechselwirkung mit...

Im Focus: Junior scientists at the University of Rostock invent a funnel for light

Together with their colleagues from the University of Würzburg, physicists from the group of Professor Alexander Szameit at the University of Rostock have devised a “funnel” for photons. Their discovery was recently published in the renowned journal Science and holds great promise for novel ultra-sensitive detectors as well as innovative applications in telecommunications and information processing.

The quantum-optical properties of light and its interaction with matter has fascinated the Rostock professor Alexander Szameit since College.

Im Focus: Künstliche Intelligenz findet das optimale Werkstoffrezept

Die möglichen Eigenschaften nanostrukturierter Schichten sind zahllos – wie aber ohne langes Experimentieren die optimale finden? Ein Team der Materialforschung der Ruhr-Universität Bochum (RUB) hat eine Abkürzung ausprobiert: Mit einem Machine-Learning-Algorithmus konnten die Forscher die strukturellen Eigenschaften einer solchen Schicht zuverlässig vorhersagen. Sie berichten in der neuen Fachzeitschrift „Communications Materials“ vom 26. März 2020.

Porös oder dicht, Säulen oder Fasern

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

“4th Hybrid Materials and Structures 2020” findet web-basiert statt

26.03.2020 | Veranstaltungen

Wichtigste internationale Konferenz zu Learning Analytics findet statt – komplett online

23.03.2020 | Veranstaltungen

UN World Water Day 22 March: Water and climate change - How cities and their inhabitants can counter the consequences

17.03.2020 | Veranstaltungen

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

Wo bleibt das Plastik im Ozean?

30.03.2020 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Hannoveraner Physiker entwickelt neue Photonenquelle für abhörsichere Kommunikation

30.03.2020 | Physik Astronomie

Brillen-Flora: das Miniversum vor der Nase

30.03.2020 | Biowissenschaften Chemie

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