Europäische Wissenschaftler geben neue Einblicke in den Aufbau der Mitochondrien
Ein Team aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern unter Führung von Dr. Martin van der Laan von der Universität Freiburg, Deutschland, hat durch seine Forschungsarbeit grundlegende neue und weiterbringende Einsichten in den Aufbau der Mitochondrien erbracht. Mitochondrien werden oft als die mikroskopisch kleinen Kraftwerke der Zellen beschrieben. Sie haben die Größe von Bakterien und können die in der Nahrung gespeicherte Energie nutzbar machen. Sie liefern der Zelle die Energie, die sie braucht, um sich zu bewegen, zu teilen und sekretorische Produkte zu erzeugen. Kurz gesagt, Mitochondrien ermöglichen zentrale Lebensvorgänge. Die Energieumwandlung findet an den grazil geformten Einstülpungen der biologischen Membranen innerhalb der Mitochondrien statt. Jeglicher Defekt an diesen feinen Membranstrukturen kann zu ernsthaften Erkrankungen der Muskulatur und des Zentralnervensystems führen. Eine raffinierte molekulare Maschine in der Innenmembran, die das Team aus Freiburg bereits 2011 entdeckte, ist nicht nur für den Aufbau dieser charakteristischen Strukturen im Inneren der Mitochondrien zuständig, sondern spielt offensichtlich auch eine wichtige Rolle beim Zusammenbau der äußeren Membran, die diese Organellen umhüllt. Darüber berichten die Wissenschaftler nun im renommierten Fachjournal Molecular Biology of the Cell. Die von ihnen untersuchte Proteinmaschinen hat für die Aufrechterhaltung der typischen Architektur innerhalb der Mitochondrien entscheidende Bedeutung und erhielt daher die Bezeichnung "Mitochondrial Inner Membrane Organizing System" (MINOS). In ihrer neuesten Untersuchung konnten die Freiburger Forscherinnen und Forscher zusammen mit Kolleginnen und Kollegen aus Graz, Österreich, Groningen, Niederlande, und Warschau, Polen, nun beweisen, dass die Rolle von MINOS bei der Entstehung der mitochondrialen Architektur weit umfassender als bisher angenommen ist. In einer Zusammenarbeit zwischen dem Sonderforschungsbereich 746 und dem Exzellenzcluster Centre for Biological Signalling Studies (BIOSS) fanden Dr. Maria Bohnert, Lena-Sophie Wenz und Ralf Zerbes heraus, auf welche Weise MINOS die verschiedenen Membransysteme der Mitochondrien miteinander verbindet. Die Membrankomplexe SAM und TOM spielen eine Hauptrolle in diesem Prozess. Sie transportieren über tunnelförmige Strukturen Proteine in das Mitochondrium und bauen sie im Folgenden in die äußere Membran ein. Die Freiburger Wissenschaftler konnten in ihrer neuesten Studie demonstrieren, dass der MINOS-Baustein Fcj1 aus der Mitofilin-Proteinfamilie direkt an diesem für das Überleben der Zellen essenziellen Vorgang beteiligt ist. Die Inaktivierung von Fcj1 blockiert den Einbau von Proteinen in die mitochondriale Außenmembran. Die Erkenntnisse beweisen, auf welche Weise molekulare Schaltstellen, die die Verschaltung zwischen den mitochondrialen Membranen beeinflussen, den Zusammenbau und die Funktion der zellulären Kraftwerke steuern. Die neu gewonnenen Einsichten sind ein Beitrag zu einem besseren Verständnis der Grundlagen der Architektur der Mitochondrien. In Zukunft könnten sie der Wissenschaft helfen, Wirkmechanismen bei Krankheiten zu entschlüsseln und zu beeinflussen, die mit einer veränderten Feinstruktur der Mitochondrien verbunden sind.Weitere Informationen finden Sie an der: Universität Freiburg: http://www.uni-freiburg.de/start.html?set_language=de Molecular Biology of the Cell: http://www.molbiolcell.org/
Länder
Österreich, Deutschland, Niederlande, Polen
