Mitochondrien: Lipid als Importgehilfe

18. September 2015
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Bislang wurde vermutet, dass Proteine stets über Importmaschinen in die Mitochondrien transportiert werden. Im Modellorganismus zeigte sich, dass ein neu entdeckter Importweg für das Protein Ugo1 jedoch unabhängig von den Importmaschinen ist.

Biochemieprofessor Chris Meisinger und Molekularmedizinerin Dr. Nora Vögtle der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg haben einen neuen Importweg entdeckt, über den Proteine in Mitochondrien gelangen. Bislang nahmen Forscher an, dass Proteine stets über sogenannte Importmaschinen in die Mitochondrien transportiert werden. Dabei bilden diese proteinbasierten Importmaschinen Pförtner und Schleusen, die es erlauben, die benötigten wiederrum neuen Proteine aus der Zellflüssigkeit in die Mitochondrien zu bringen.

Neuer Import mit Phosphatididsäure

Das Forschungsteam hat einen neuen Importweg für das Protein Ugo1 gefunden, der nicht über die Importmaschinen führt. Ugo1 ist bereits in der äußeren Membran von Mitochondrien lokalisiert. Die Wissenschaftler konnten den Transportweg des Proteins in künstlichen Membranen nachbauen. Diese bestanden aus Lipiden, die in den Membranen von Mitochondrien vorkommen. Der Import funktionierte nicht mehr, wenn die Forscher ein bestimmtes und nur in geringen Mengen vorkommendes Lipid, die Phosphatididsäure, aus der Membranzusammensetzung wegließen. Die Wissenschaftler wiesen zudem nach: In lebenden Zellen, bei denen der Phosphatididsäuregehalt in den Mitochondrienmembranen erhöht war, war Ugo1 ebenso in größeren Mengen vorhanden. „Diese Arbeit zeigt, dass Lipide entgegen der bisherigen Lehrmeinung spezifische und aktive Funktionen beim Import von mitochondrialen Proteinen haben können“, sagt Meisinger.

Originalpublikation:

The fusogenic lipid phosphatidic acid promotes the biogenesis of mitochondrial outer membrane protein Ugo1
Nora Vögtle et al.; The Journal of Cell Biology, doi:10.1083/jcb.201506085; 2015

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