„Kiss and Run“ zur Abfallverwertung in der Zelle

idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
idw-Abo
Science Video Project


Teilen: 
14.02.2020 13:25

„Kiss and Run“ zur Abfallverwertung in der Zelle

Dr. Eva Maria Wellnitz Wissenschaftskommunikation der Medizinischen Fakultät
Universitätsmedizin Mannheim

    Mannheimer Forscher weisen erstmals den molekularen Mechanismus im lebenden Organismus nach und identifizieren daran beteiligten Faktor

    Lysosomen sind von zentraler Bedeutung für den Stoffabbau in Zellen. Sowohl Stoffe, die von außerhalb aufgenommen werden, als auch zelleigene Bestandteile, werden mit Hilfe dieser Zellorganellen in ihre Einzelteile zerlegt, die anschließend zum Aufbau neuer Stoffe zur Verfügung stehen. Wenn Lysosomen nicht korrekt funktionieren, kommt es zu lysosomalen Speicherkrankheiten, bei denen die Substanzen, die eigentlich abgebaut werden sollten, sich in der Zelle ansammeln. Besonders Nervenzellen sind für solche Defekte anfällig, sodass es bei den Speicherkrankheiten oft zu Funktionsverlusten im Gehirn kommt.

    Lysosomen werden gerne als Magen der Zelle bezeichnet und wurden lange auch als der Ort angesehen, in dem die Abbauprozesse ablaufen. Neuere Forschungen weisen allerdings darauf hin, dass Lysosomen nur Lagerstätten für Verdauungsenzyme sind. Der eigentliche Stoffabbau findet in den Endosomen statt, zellulären Bereichen, in denen sich die abzubauenden Stoffe befinden. Dazu formen die „lysosomalen Zentrallager“ Verbindungen, die es den Verdauungsenzymen erlauben, von den Lysosomen in die Endosomen zu fließen. Da sich diese Verbindungen oft nur kurz auf- und dann wieder abbauen, wird ihr Auftreten als „Kiss and Run“ bezeichnet.

    Obwohl dieser „Kiss and Run“ Mechanismus schon lange in kultivierten Zellen beschrieben ist, konnte er bislang im lebenden Organismus nicht nachgewiesen werden. Und es war auch nicht klar, wie diese Prozesse gesteuert werden. PD Dr. rer. nat. Veit Riechmann von der Zell- und Molekularbiologie der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg nutzt gemeinsam mit seiner Arbeitsgruppe die Fruchtfliege Drosophila, um solche Prozesse zu erforschen. Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass der Verlust des Gens RabX1 den „Kiss and Run“ Mechanismus zum Erliegen bringt, mit der Folge, dass sich, ähnlich wie bei den lysosomalen Speicherkrankheiten, Abbauprodukte in Zellen ansammeln.

    In lebenden Geweben konnte die Gruppe außerdem filmen, wie sich das RabX1 Protein an Endosomen anlagert und dort kleine Verbindungskanäle zu den Lysosomen bildet. Die Identifizierung von RabX1 bietet einen Ausgangspunkt, um die molekularen Mechanismen, die zur Ausbildung der Verbindungskanäle führen, weiter zu erforschen. In die Zukunft gedacht können sich daraus Ansatzpunkte ergeben, um lysosomale Abbauprozesse im Zusammenhang mit lysosomalen Speicherkrankheiten therapeutisch steuern zu können.

    Die Arbeit ist aktuell (online) im Fachjournal Current Biology veröffentlicht worden.


    Wissenschaftliche Ansprechpartner:

    PD Dr. Veit Riechmann
    Medizinische Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg
    Zell- und Molekularbiologie
    Ludolf-Krehl Str. 13-17
    Mannheim 68167
    +49 621 383 71574
    veit.riechmann@medma.uni-heidelberg.de


    Originalpublikation:

    RabX1 Organizes a Late Endosomal Compartment that Forms Tubular Connections to Lysosomes Consistent with a ‘‘Kiss and Run’’ Mechanism
    Laiouar et al. (2020)
    Current Biology 30, 1-12
    DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.01.048


    Anhang
    attachment icon Pressemitteilung

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


    Epithel in Drosphila, in dem Endosomen mit Hilfe von RabX1 grün angefärbt wurden. Durch Protonenpumpe angesäuerte Endosomen rot gefärbt, bei inaktivierter Pumpe blau.


    Zum Download

    x

    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).

    Cookies optimieren die Bereitstellung unserer Dienste. Durch das Weitersurfen auf idw-online.de erklären Sie sich mit der Verwendung von Cookies einverstanden. Datenschutzerklärung
    Okay