idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Grafik: idw-Logo

idw - Informationsdienst
Wissenschaft

Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instanz:
Teilen: 
06.10.2016 18:00

Vom Lebenszyklus der Proteine

Vera Glaßer Pressestelle
Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

    Manche Proteine haben eine ungewöhnliche Eigenschaft: Je älter sie werden, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie abgebaut werden. Dieses überraschende Ergebnis hat nun ein Forschungsteam vom Max-Delbrück-Centrum in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) im Fachjournal Cell veröffentlicht. Sie haben zum ersten Mal den Lebenszyklus tausender Proteine verfolgt. Die Ergebnisse der Grundlagenforschung sind für Krankheiten relevant, bei denen zu viele Genkopien vorliegen.

    Im Laufe ihres Lebens erfüllen Proteine vielfältige Aufgaben, am Ende werden sie gezielt entsorgt. Nach der vorherrschenden Theorie haben alte und junge Proteine dasselbe Risiko, abgebaut zu werden. Tatsächlich verhält sich ein Teil der Proteine in der Zelle ganz anders. Etwa ein Zehntel der untersuchten Proteine wird mit zunehmendem Alter stabiler.

    Diesen überraschenden Befund stellte ein internationales Forschungsteam um Prof. Matthias Selbach vom MDC und der Charité – Universitätsmedizin Berlin und Partnern vom Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in der renommierten Fachzeitschrift Cell vor.

    Den Lebenszyklus der Proteine verfolgten die Forscher in Kulturen von Menschen- und Mauszellen mithilfe von Massenspektrometern und erhielten so einen Überblick über den Zeitverlauf der Abbauprozesse von Proteinen. Die Forscher fanden heraus, dass bestimmte Sorten von Proteinen im Überschuss hergestellt werden. Ein Großteil der Neuproduktion wird gleich wieder abgebaut, während der Rest stabil bleibt.

    Die Ergebnisse sind auch für Erkrankungen relevant, bei denen zu viele Kopien von manchen Genen vorliegen. Das ist zum Beispiel bei Trisomien der Fall: hier liegen ganze Chromosomen nicht zwei-, sondern dreimal vor und es werden dementsprechend auch zu viele Proteine produziert. Das führt häufig zu einem inneren Ungleichgewicht und zu Stress für die Zelle.

    Für die Proteine mit den neu entdeckten Eigenschaften gilt das aber offenbar nicht. Liegen für diese zu viele Genkopien vor, baut die Zelle die überschüssig produzierten Proteine einfach ab und stellt so das Gleichgewicht wieder her. „Wir können jetzt den Zusammenhang zwischen Gendosis und daraus resultierender Proteinmenge besser erklären“, erläutert Studienleiter Selbach.

    Die Trisomie des Chromosoms 21 führt zum Down-Syndrom, während Trisomien anderer Chromosomen gravierendere Folgen haben. Die Schwere der Konsequenzen entscheidet sich womöglich anhand des Lebenszyklus der Proteine, die auf dem betroffenen Chromosom kodiert sind. Selbach möchte das Thema daher weiter vertiefen: „Wir schauen uns nun weitere Zellen mit Erbgutveränderungen an, um die Folgen von vervielfachten Genabschnitten besser zu verstehen.“

    ###

    Erik McShane, Celine Sin, Henrik Zauber, Jonathan N. Wells, Neysan Donnelly, Xi Wang, Jingyi Hou, Wei Chen, Zuzana Storchova, Joseph A. Marsh, Angelo Valleriani and Matthias Selbach (2016): „Kinetic analysis of protein stability reveals age-dependent degradation.“ Cell.


    Bilder

    Das Ribosom, ein Komplex aus RNA (gelb) und Proteinen. Rot: das Protein mit den ungewöhnlichen Abbaueigenschaften, türkis: Proteine mit gewöhnlichen Abbaukinetiken; grau: nicht bestimmbar.
    Das Ribosom, ein Komplex aus RNA (gelb) und Proteinen. Rot: das Protein mit den ungewöhnlichen Abbau ...
    Grafik: Henrik Zauber, MDC.
    None


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten
    Biologie, Ernährung / Gesundheit / Pflege, Medizin
    überregional
    Forschungsergebnisse
    Deutsch


     

    Hilfe

    Die Suche / Erweiterte Suche im idw-Archiv
    Verknüpfungen

    Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.

    Klammern

    Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).

    Wortgruppen

    Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.

    Auswahlkriterien

    Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).

    Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).