Weiteres Puzzlestück im Selbstreinigungsprozess der Zelle entdeckt

Neues aus der Forschung

Weiteres Puzzlestück im Selbstreinigungsprozess der Zelle entdeckt

Meldung vom 07.03.2019

Zellen befinden sich in einem ständigen Prozess der Erneuerung und Säuberung, mithilfe dessen sie zellulären Müll entsorgen. Die so genannte Autophagie stellt sicher, dass der gesamte Organismus gesund bleibt. Dabei sind verschiedenste Akteure in der Zelle involviert, was eine perfekte Kommunikation voraussetzt. Ein internationales Team unter der Leitung von Sascha Martens, Gruppenleiter an den Max F. Perutz Laboratories, unter Beteiligung von ForscherInnen des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin und der Universität von Berkeley, beschreiben nun erstmals wie zwei wesentliche Akteure der Autophagie kommunizieren und somit das korrekte Funktionieren der Zellreinigung sicherstellen.


Eleanora Turco, Marie Witt, Christine Abert, Tobias Bock-Bierbaum, Ming-Yuan Su, Riccardo Trapannone, Martin Sztacho, Alberto Danieli, Xiaoshan Shi, Gabriele Zaffagnini Annamaria Gamper, Martina Schuschnig, Dorotea Fracchiolla, Daniel Bernklau, Julia Romanov, Markus Hartl, James H. Hurley, Oliver Daumke, Sascha Martens
FIP200 Claw Domain Binding to p62 Promotes Autophagosome Formation at Ubiquitin Condensates
Molecular Cell
DOI: 10.1016/j.molcel.2019.01.035


Neben anderen Faktoren spielen vor allem die Proteine p62 und FIP200 eine wichtige Rolle. FIP200 hilft der Zelle das Autophagosom zu bilden, eine Art Müllsack, in dem zellulärer Abfall eingeschlossen wird. Das Protein p62 sammelt und bereitet das nicht benötigte Material vor, sodass sich das Autophagosom um den Abfall bilden kann. Bisher war eine Verbindung der beiden Proteine unbekannt. Die ForscherInnen haben nun entdeckt, wie die zwei Akteure auf molekularer Ebene miteinander kommunizieren. Eine Störung dieser Kommunikation beeinträchtigt auch den weiteren Prozess der Autophagie. Mit Strukturanalysen konnte das Team auch zeigen, dass Teile des Proteins FIP200 wie eine "Kralle" geformt sind. Ähnlich wie ein Arbeiter einen Müllsack greifen würde, interagiert diese "Kralle" mit p62 und dem angesammelten Zellmaterial.

Erstautorin Eleonara Turco beschreibt den Forschungsansatz im Detail: "Mit verschiedensten Techniken der Biochemie, Strukturbiologie und Zellbiologie konnten wir die Interaktion zwischen p62 und FIP200 aufzeigen. Wir haben entdeckt, dass p62 nicht nur zellulären Müll erkennt und vorbereitet, sondern durch die Interaktion mit FIP200 die Maschinerie der Autophagie in Gang setzt, die zur Ausbildung des Autophagosoms und damit dem Abbau des Materials führt."


 
Illustration der Verpackung des zellulären Mülls durch die wachsende Membran des Autophagosome sowie der Kralle des FIP200 Proteins.

"Zusammen mit unseren Kollegen konnten wir zeigen, dass die FIP200 'Kralle' eine Tasche besitzt, die sich mit Teilen von p62 verbindet. Damit ist eine lange gesuchte Verbindung zwischen der Sammlung des Materials und dem Abbau durch Autophagie entdeckt", fasst Sascha Martens die Bedeutung der Ergebnisse zusammen.

Störungen in der Autophagie beim Menschen führen zu verschiedensten Krankheiten, da sich fehlerhafte Proteine und anderes gefährliches Material in der Zelle ansammeln. Mutationen im Protein p62 verursachen unter anderem neurodegenerative Erkrankungen. Ein besseres Verständnis der Prozesse hinter Autophagie kann daher langfristig auch helfen die Entstehung bestimmter Erkrankungen beim Menschen zu verstehen.


Diese Newsmeldung wurde erstellt mit Materialien von idw-online


News der letzten 7 Tage

www.biologie-seite.de 12 Meldungen

Meldung vom 21.03.2019

Besiedlung in Zeitlupe

Langzeitexperiment in der Tiefsee der Arktis zeigt: Sesshafte Tiere können in großen Wassertiefen nur extrem ...

Meldung vom 21.03.2019

Möglicher Ur-Stoffwechsel in Bakterien entdeckt

Mikrobiologen aus Braunschweig, Tübingen und Konstanz entdecken, wie Bakterien Eisen-Schwefel-Minerale als En ...

Meldung vom 20.03.2019

Herzerkrankungen: Giftige Qualle hilft der Forschung

Studie der Universität Bonn nutzt Lichtrezeptor des Tieres, um Regulation des Herzschlages zu untersuchen.

Meldung vom 20.03.2019

Optischer Sensor soll Pflanzenzüchtung beschleunigen

System der Uni Bonn untersucht, wie Genaktivitäten und Reflexions-Eigenschaften von Pflanzen zusammenhängen. ...

Meldung vom 20.03.2019

Fünf-Punkte-Plan zur Integration der Hobbyangler in Fischerei- und Gewässerschutzpolitik

Weltweit gibt es etwa fünfmal mehr Hobbyangler als Berufsfischer. Bisher berücksichtigt die internationale F ...

Meldung vom 19.03.2019

Artenreiche Gärten: Oasen im Siedlungsraum von hohem sozialen Wert

Grünräume wie Schreber- oder Hausgärten sind in städtischen Ballungszentren für viele Menschen ein Zufluc ...

Meldung vom 19.03.2019

Expertenservice zum Welttag des Wassers

Am 22. März 2019 ist Weltwassertag. Zu diesem Anlass nennen Forschende des Leibniz-Instituts für Gewässerö ...

Meldung vom 19.03.2019

Ausgeflattert: Zwei Drittel weniger Tagfalter

Senckenberg-Wissenschaftler Thomas Schmitt hat in einem deutsch-polnischen Team die Auswirkungen verschiedener ...

Meldung vom 18.03.2019

Mikroben können auf Stickstoffmonoxid (NO) wachsen

Stickstoffmonoxid (NO) ist ein zentrales Molekül im Kreislauf des Elements Stickstoff auf der Erde. Eine Fors ...

Meldung vom 18.03.2019

Eine neue Schlangenart in Bayern - die Alpen-Barrenringelnatter

Forscher der Zoologischen Staatssammlung München (SNSB-ZSM) haben in der Alpenregion Bayerns eine bisher übe ...

Meldung vom 15.03.2019

Oszillation im Muskelgewebe

Wenn ein Muskel wächst oder eine Verletzung in ihm ausheilt, verwandelt sich ein Teil seiner Stammzellen in n ...

Meldung vom 14.03.2019

Lecker oder faulig- Ein abstoßender Geruch hemmt die Wahrnehmung eines angenehmen Duftes

In der Natur sind Essigfliegen unterschiedlichsten Duftgemischen ausgesetzt, die sowohl anziehende als auch ab ...


06.03.2019
Bindung mit Folgen
16.01.2019
Plötzlich gealtert

19.12.2018
Baum der Schrecken
07.11.2018
Plastik im Fisch
28.09.2018
Gestresste Pflanzen

13.08.2018
Wie Vögel lernen

15.06.2018
Primaten in Gefahr
24.05.2018
Störche im Aufwind

08.03.2019
Kenne Deinen Fisch!
08.03.2019
Leben ohne Altern
08.03.2019
Lebensraum Käse
08.03.2019
Domino im Urwald
08.03.2019
Trend-Hobby Imker
08.03.2019
Wie Bienen riechen

Newsletter

Neues aus der Forschung