Müllsack für zellulären Abfall

16. Jänner 2014, 19:01
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Wiener Forscher analysieren Recycling in der Zelle

Wien - Wie die Müllabfuhr in der Zelle funktioniert, hat nun ein Forscherteam um Claudine Kraft von den Max F. Perutz Laboratories (MFPL) beschrieben. Das Paper könnte in weiterer Folge zu neuen Erkenntnissen über Krankheiten wie Alzheimer führen.

Die Wissenschafter publizieren ihre Studie online in "Molecular Cell". Bei der Arbeit geht es um den Prozess der Autophagie. Ein Zusammenspiel von Proteinen sorgt dabei dafür, dass kaputte Bestandteile einer Zelle oder Krankheitserreger, welche die Zelle befallen haben, entfernt werden. Gleichzeitig hilft die Autophagie der Zelle auch bei Nahrungsmangel, indem sie zelleigene Bestandteile recycelt und zur Energiegewinnung verwendet, ähnlich wie in einer städtischen Recyclingstation.

Ein zentraler Koordinator

Schon seit längerem ist das Protein Atg1 als zentrale Koordinator der Autophagie bekannt. Jetzt zeigte das Wissenschafterteam, dass Atg1 eine Reihe von Proteinen modifiziert, die sich durch eine besondere Erkennungssequenz auszeichnen. Die Experten entzifferten nicht nur diese Erkennungssequenz, sondern bestimmten auch die zellulären Proteine, die genau diese Sequenz besitzen. Daniel Papinski, Erstautor der Studie: "Jede Zelle besitzt spezielle Recyclingstationen. Soll nun Abfall in der Zelle entsorgt werden, muss dieser vorher verpackt werden, er wird also sozusagen in einen ,Müllsack' gefüllt. Dieser 'Müllsack' kann dann zur Recyclingstation gebracht werden, wo der Inhalt in die wiederverwendbaren Bestandteile zerlegt wird." Für diesen Prozess ist das Protein Atg9 unerlässlich.

Um zu testen, wie Atg1 die Verpackung des zellulären Abfalls reguliert, modifizierten die Wissenschafter die Erkennungssequenzen von Atg9. Sie stellten fest, dass Atg1 in diesem Fall Atg9 nicht mehr modifizieren kann und daher keine Autophagie mehr stattfindet.

Durch weitere Experimente konnten die Forscher zeigen, dass das von Atg1 modifizierte Atg9 weitere Proteine rekrutiert, mit deren Hilfe der Abfall der Zelle verpackt und entsorgt wird. Es wird ein Putztrupp zusammengestellt. Mit einer neuen Methode gelang schließlich auch die Beobachtung dieser Prozesse.

Konnte Atg1 vorhandenes, aber molekular verändertes Atg9 nicht modifizieren, wurden die markierten Proteine nicht mehr für den Abtransport verpackt. Das bedeutet, dass diese Abläufe das Funktionieren der Autophagie in einem sehr frühen Stadium steuern. (APA/red, DER STANDARD, 17.1.2014)

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