Proteine ??arbeiten hart an der Sekretion in den Zellen, sagen Forscher
EU-finanzierte Wissenschaftler haben entdeckt, dass 15% der Proteine, die ??vom menschlichen Genom kodiert werden, zur Sekretion in den Zellen beitragen. In seinem Artikel in der Zeitschrift Nature Cell Biology berichtet das Team aus Deutschland und Irland, dass ihre Erkenntnisse aus der Untersuchung von mehr als 8 Millionen einzelnen Zellen hervorgehen. Seine Arbeit wurde durch das Projekt MITOCHECK ('Regulation of mitosis by phosphorylation - A combined functional genomics, proteomics and chemical biology approach') unterstützt, das mit 8.578.177 EUR im Rahmen des Themenbereichs "Biowissenschaften, Genomik und Biotechnologie im Dienste der Gesundheit" des Sechsten Rahmenprogramms (RP6) der EU gefördert wurde. "Bei dieser Studie handelt es sich um die erste genomweite Beurteilung des sekretorischen Prozesses in einer menschlichen Zelle", sagt der Co-autor der Studie Professor Jeremy Simpson, vom University College Dublin (UCD) in Irland. Wissenschaftler haben bereits lange erkannt, dass die Sekretion ein Prozess ist, der für fast alle Zelltypen des Körpers wesentlich ist, da er Hormone in die Blutbahn liefert und Verdauungsenzyme in den Darm sowie Signalmoleküle zwischen den Zellen. Aber bis heute ist es ihnen nicht gelungen, den komplexen Pfad zu aufzuschreiben, den ein Protein oder Lipid von der Herstellung bis zur Verpackung und zum Transport durch die Zelle bis zur Ausscheidung aus der Zelle nimmt. "Frühere Studien über den sekretorischen Prozess wurden entweder mit einem engeren Fokus auf spezifische Teilmengen von Genen oder in mehreren vereinfachenden Organismen wie der Fruchtfliege (Drosophila) durchgeführt, wo viele der identifizierten Proteine kein Äquivalent beim Menschen haben", erklärt Professor Simpson. Diese neue Studie verändert dies. "Nun sind wir mit High Content Screening in der Lage systematisch jede der 22.000 menschliche Gene anzupeilen und den Weg eines spezifischen, fluoreszenz-markierten Proteins zu verfolgen, wenn es durch mehr als 8 Millionen einzelner Zellen hindurchwandert", fährt Professor Simpson fort. "Damit wir die Auswirkungen auf den Körper verstehen, wenn dieser grundlegende Prozess der Sekretion gestört ist, müssen wir zunächst das funktionelle Netz von Membranverkehrspfaden in der Zelle entschlüsseln." Das Team untersuchte über 700.000 Mikroskopie-Aufnahmen und hat 554 Proteine ??gefunden, die die Sekretion beeinflussen. Dabei beeinflussen 143 davon entweder die frühe Phase des sekretorischen Wegs oder die Golgi-Morphologie - eine zelluläre Struktur, die für die Verpackung und Kennzeichnung von Proteinen zuständig ist. Membranverkehrspfade verbinden membrangebundene Organellen in einer sorgfältig geordneten Sequenz, die die richtige Ergänzung von Proteinen sicherstellen. Lipide in der Zelle sind dazu da, das zelluläre Gleichgewicht oder die Homöostase aufrecht zu erhalten. Neu synthetisierte Proteine ??und Lipide im endoplasmatischen Retikulum (ER) werden modifiziert, während sie entlang des sekretorischen Wegs durch den Golgi-Apparat zur Zelleoberfläche wandern. Das MITOCHECK-Projekt lief von 2004 bis 2009 und führte Wissenschaftler aus Deutschland, Frankreich, Italien und dem Vereinigten Königreich zusammen.Weitere Informationen sind abrufbar unter: UCD Conway Institute of Biomolecular & Biomedical Research: http://www.ucd.ie/~conway(öffnet in neuem Fenster)
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Deutschland, Irland