18.03.2020

Proteine als molekulare Schalter



Eine bislang unbeantwortet gebliebene Frage in der Erforschung der Zellteilung ist jene, wie sich spezielle Proteine namens Rab small GTPasen selbst organisieren.

Nun wurde sie von Urban Bezeljak, PhD-Student in der Gruppe von Professor Martin Loose am Institute of Science and Technology Austria (IST Austria), zusammen mit theoretischen Biophysikern der National University of Singapore, in einer aktuellen Studie in Angriff genommen, die in den Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) veröffentlicht wurde.

Rabs steuern die Bewegung verschiedener Komponenten in unseren Zellen. Die Forscher analysierten die Details dieses Prozesses, indem sie ihn im Labor nachahmten und die Dynamik fluoreszenzmarkierter Proteine unter dem Mikroskop beobachteten. Bezeljak: "Wir haben herausgefunden, dass Rabs wie molekulare Schalter funktionieren, die sich dank einer positiven Rückkoppelung im Zuge ihrer Aktivierung alle gleichzeitig einschalten. Durch diese einzigartige Funktion können Rabs den Membranverkehr koordinieren, der zur Einkapselung zellulärer Fracht notwendig ist."

Die Studie bietet neue Einblicke in kleine GTPase-Netzwerke, die unsere Zellen räumlich und zeitlich organisieren. Zudem führt sie einen einzigartigen Ansatz der Rekonstruierung molekularer Maschinerien ein, mit dem auch ähnliche Regelkreise untersucht werden können. Das Verständnis darüber, wie Proteine in unseren Zellen zusammenarbeiten und sich organisieren, ist besonders wichtig, da diese biochemischen Netzwerke bei Krebs, neurodegenerativen Erkrankungen und Infektionen auch fehlreguliert werden können.

Die Projektpartner aus der Gruppe von Timothy Saunders des Mechanobiology Institute an der National University of Singapore haben das Paper in diesem Artikel anschaulich zusammengefasst.

» Originalpublikation

Quelle: Institute of Science and Technology Austria