Wissenschaft

Kontrollierte Entsorgung

Deutsch-israelische Forschung zur Zellbiologie

 04.06.2013 14:09 Uhr

Andockstation Protein Foto: cc

Deutsch-israelische Forschung zur Zellbiologie

 04.06.2013 14:09 Uhr

Proteine sind molekulare Maschinen in den Zellen eines Organismus und erfüllen viele unterschiedliche Funktionen: Sie transportieren Stoffe an ihren Bestimmungsort, wehren Krankheitserreger ab, ermöglichen chemische Reaktionen in der Zelle und vieles mehr. Einige Proteine werden nur für spezielle, zeitlich begrenzte Aufgaben benötigt und müssen danach wieder abgebaut werden.

Auch defekte Proteine müssen abgebaut werden, andernfalls können sie schwere Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson, Mukoviszidose oder Diabetes auslösen. Zellen verfügen daher über ein komplexes System, um defekte und nicht mehr benötigte Proteine kontrolliert zu entsorgen. Dieses Schutzprogramm wird als Ubiquitin-gesteuerter Proteinabbau bezeichnet, nach dem Molekül Ubiquitin, das sich an ein fehlerhaftes Protein anheftet. Das so markierte Protein wird danach im Proteinkomplex Proteasom abgebaut.

nobelpreis Der Biochemiker Aaron Ciechanover vom Technion Haifa hatte 2004 den Chemie-Nobelpreis für seine Entdeckung des Ubiquitin-gesteuerten Proteinabbaus erhalten. Gemeinsam mit seinem Technion-Kollegen Michael Glickman sowie Katrin Bagola und Thomas Sommer vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) in Berlin-Buch hat Ciechanover jetzt eine neue Funktion eines Enzyms entdeckt, das an diesem lebenswichtigen Prozess beteiligt ist.

In Hefezellen wurde die Funktion der sogenannten CUE-Domäne untersucht, die zu den Ubiquitin-bindenden Domänen (UBD) gehört. Die Forscher fanden unter anderem heraus, dass die CUE-Domäne direkten Einfluss auf die Länge der Ubiquitinketten hat. Offenbar stabilisiert die CUE-Domäne die Ubiquitin-Ketten, sodass weitere Ubiquitinmoleküle leichter angefügt werden können.

Ciechanover und seine Kollegen vermuten, dass die CUE-Domäne speziell für die Entsorgung von Proteinen gebraucht wird, die an die Membran des Endoplasmatischen Retikulums gebunden sind. Auf den Abbau löslicher Proteine scheint sie dagegen keinen Einfluss zu haben. Die vier Forscher arbeiten seit mehreren Jahren zusammen. Vor einem Jahr hatten Michael Glickman vom Technion und Thomas Sommer vom MDC den mit 5000 Euro dotierten Wissenschaftspreis der Deutschen Technion-Gesellschaft erhalten. ja

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