"Pac-Man" im Zellkern entdeckt

18. Mai 2010, 18:58
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Forscher klären Funktion des "Ubiquitin-Fressers"

In jeder der 10 bis 100 Billionen Zellen unseres Körpers befindet sich ein Zellkern mit der DNA. Die darin enthaltenen rund 25.000 Gene sind im Laufe unseres Lebens nicht gleichermaßen aktiv, sondern werden durch molekulare Schalter an- oder abgedreht. Ein internationales Forscherteam unter Wiener Beteiligung hat nun analysiert, wie einer dieser komplizierten Schalter funktioniert und berichtet darüber im angesehenen Fachjournal Cell.

Um einfach zu beginnen: Die DNA in einer menschlichen Zelle umfasst drei Milliarden Basenpaare und ist ausgestreckt ungefähr 180 Zentimeter lang. Damit die DNA trotzdem in den Zellkernen Platz hat, ist sie eng um so genannte Histon-Proteine gewickelt, was unter dem Elektronenmikroskop wie eine Perlenschnur aussieht.

Die Gene auf der solcherart aufgewickelten DNA wiederum sind die Vorlage für die Produktion von Proteinen. Dazu werden diese Gene abgelesen, wofür wiederum die DNA von dem Histon gelöst werden muss. Bei diesem Vorgang hilft das Protein Ubiquitin, das als Markierung zunächst an die Histone geheftet werden muss. Wird es dann vom Histon abgetrennt, kann das Ablesen eines Gens eingeleitet werden.

Für diesen wichtigen Schritt ist das Enzym Ubp8 verantwortlich, dessen genaue Funktionsweise nun von Alwin Köhler (Max L. Perutz Labs in Wien) und Kollegen aufgeklärt wurde. Ubp8 sehe laut Köhler ein bisschen wie ein kleiner Pac-Man aus, der das Ubiquitin von den Histonen herunterbeißt.

Drei aktivierende Proteine

Damit das zur rechten Zeit und an den richtigen Stellen passiert, gibt es drei andere Proteine, die Ubp8 aktivieren und gewissermaßen "zusammenhalten", was in mehreren Stufen erfolgt. Dennoch bleiben noch viele Fragen rund um diesen Proteinkomplex namens Saga offen, so Köhler, zumal die drei Aktivatoren noch viele andere Funktionen im Rahmen der Genregulation zu erfüllen scheinen. (tasch/DER STANDARD, Printausgabe, 19.05.2010)

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