Neue Erkenntnisse zu TA-Proteinen
Mitochondrien sind die Kraftwerke von Zellen. Durch spezialisierte Enzyme, den TA-Proteinen (tail anchored) gewährleisten sie Zellstoffwechsel und Zellfunktion. Diese TA-Proteine werden normalerweise im Zytosol der zytoplasmatischen Matrix innerhalb einer Zelle umgeschrieben, um dann posttranslational in die Zielmembran eingefügt zu werden. Hierfür werden die jeweiligen Signalwege im Schaltzentrum der Zelle aktiviert – dem endoplasmatischen Retikulum (ER). Die Vielzahl von TA-Proteinen mit unterschiedlichen und doch wesentlichen Funktionen ist bekannt, noch unklar ist aber, wie bei Säugetieren die Proteininsertion in die Membranen stattfindet. Das EU-finanzierte Projekt TA PROTEIN INSERTION (Uncovering the Mammalian Targeting Machinery for Tail Anchored Proteins) sollte diesen Mechanismus erforschen und charakterisieren, mit Schwerpunkt auf BCL2, dessen Mutation (Onkogen) den programmierten Zelltod verhindert. Mikroskopische Analysen von fluoreszenzmarkierten Proteinen in Hefezellen sollten Aufschluss über die Ko-Lokalisation mit und die Abhängigkeit von anderen Proteinen geben. Die ER-ATPase Spf1 beeinflusst offenbar die Insertion des mitochondrialen TA-Proteins in die Membran durch Modulation der Lipid- und Proteinzusammensetzung. Daher sind die inhärenten Unterschiede beim Membranaufbau offenbar die Hauptdeterminante für die Spezifität der TA-Proteinintegration. Im Detail wurde auch geklärt, wie mitochondriale TA-Proteine sich stressabhängig verändern.Neben Grundlagenwissen zu den Mechanismen der Lokalisation und Spezifität der Insertion von TA-Proteinen sind die Projektergebnisse auch für die translationale Forschung relevant. Da BCL2 ein wichtiges Onkogen ist, könnten die Studienergebnisse neue molekulare Aspekte von Krebserkrankungen aufdecken helfen und neue Möglichkeiten für Diagnose und Therapie eröffnen.
