Selbstverdauung als Überlebensmechanismus
Wissenschaftler erforschen die Regulation zellulärer Recyclingprozesse
In Zusammenarbeit mit Forscherinnen und Forschern der Universität Rom und des National Institute for Infectious Diseases/Italien, haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Freiburg Institute for Advanced Studies (FRIAS) und des Zentrums für Biosystemanalyse (ZBSA) neue Regulationsmechanismen im zellulären Recycling entdeckt.
© Dr. Jörn Dengjel
Menschliche Zellen stellen ständig Biomoleküle her und bauen diese wieder ab. Dieser Umsatz ist für grundlegende zelluläre Funktionen wichtig, spielt aber auch bei Stressantworten, zum Beispiel bei zu geringen Nährstoffen oder zu wenig Sauerstoff, eine große Rolle. Eine Störung des zellulären Recyclings wird mit Krankheiten in Bezug gesetzt, unter anderem mit Krebs und neurodegenerativen Erkrankungen wie Parkinson. Durch die Kombination von analytischen und zellbiologischen Methoden ist es dem internationalen Forscherteam gelungen, neue proteinbasierte regulatorische Mechanismen und deren Einfluss auf zelluläres Recycling zu identifizieren.
Im Zentrum von Jörn Dengjels Forschung steht seit vielen Jahren die so genannte Autophagie, auch als zelluläre „Selbstverdauung“ bekannt. Bei Nährstoffmangel dient diese Selbstverdauung dazu, die Energieversorgung der Zellen zu sichern. Ein Protein, das bei der Regulierung von Autophagie eine wichtige Rolle spielt, ist das Protein AMBRA1. In ihrer Studie beschreibt die Freiburger Arbeitsgruppe eine dynamische Modifikation von Aminosäuren, Phosphorylierung genannt, in diesem Protein. Die Kolleginnen und Kollegen in Italien wiederum konnten zeigen, dass bei Wachstumsfaktormangel, also wenn die Zellen schlecht versorgt sind, genau diese Phosphorylierung entfernt wird. Dadurch wird das Protein AMBRA1 aktiviert, was zu einem erhöhten zellulärem Recycling führt und das Überleben der Zelle sichert.
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