Zellentransport und Proteinrecycling
Zilien, ein haarähnlicher Schutz auf der Zelloberfläche, spielen eine entscheidende Rolle bei Säugetieren, insbesondere im Zusammenhang mit der chemischen Wahrnehmung und der Signalübertragung. Das Enzym Arl13b (ADP-ribosylation factor-like protein 13B) ist an der Zilienbildung und -wartung beteiligt. Beim Menschen verursachen Mutationen von Arl13b das Joubert-Syndrom, eine seltene Krankheit, die das Cerebellum befällt. Zu den Symptomen zählen Muskelatonie und anormale Atemmuster mit einer mäßigen mentalen Retardierung. Neuste Forschungsergebnisse weisen darauf hin, dass Arl13b eine entscheidende Rolle beim Transport von Stoffen in die membrangebundenen Vesikel (endozytischer Transport) spielt. Das EU-finanzierte Projekt "Role of Arl13b in endocytic trafficking" (ARL13B TRAFFICKING) hatte zum Ziel, die funktionale und regulatorische Rolle dieses (GTP)ase-Enzyms namens Guanosin-5'-Triphosphat zu bestimmen. Unter Verwendung von Gen-Silencing-Techniken fanden die Projektwissenschaftler heraus, dass Arl13b wahrscheinlich einen Sortierschritt vom frühen Endosom kontrolliert. Man fand heraus, dass Stoffe, die für späte Endosome bestimmt sind, z. B. Dextran, sich ansammeln, wenn Arl13b nicht vorhanden ist. Des Weiteren verlangsamte sich das Recycling von Molekülen, das von diesem endozytischen Mechanismus abhängt. Auf der Suche nach Effektoren oder Regulatoren von Arl13b bestimmte das Team MYH9 (nicht muskuläre, schwere Myosin-Kette IIA). Arl13b interagiert mit Myh9, um sich an Aktin zu binden. Aktin, ein wichtiges Gerüstprotein, ist für die Zilienfunktion und die Endozytose entscheidend. Die Wissenschaftler bestimmten einen weiteren Effektor für Arl13b, eine Untereinheit von Exozyst. Der Exozyst-Komplex ist bezeichnenderweise an der Bindung von Vesikeln aus dem Golgi-Apparat und dem endozytischen Recycling-Bereich beteiligt. Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass der Exozyst für die Ziliogenese und die richtige Lokalisierung von Ziliarladung erforderlich ist. Die Forscher vermuten, dass diese Interaktion mit der Regulierung der Ziliarladung bei Ar1l3b in Verbindung steht. Die Forschungsergebnisse von ARL13B TRAFFICKING haben zwei entscheidende Regulatoren eines Proteins ergeben, welche für viele Zellfunktionen entscheidend sind, insbesondere jedoch für die Bewegung der Zellladung. Mutationen des Proteins verursachen Krankheiten im Zusammenhang mit der primären Ziliarstruktur. Die Aufdeckung der molekularen Mechanismen könnte die Grundlage für zielgerichtete Therapien für Krankheiten in diesem Bereich bilden.
Schlüsselbegriffe
Zelle, intrazellulärer Transport, Zilien, Arl13b, Joubert-Syndrom, endozytisch, Enzym, Gen-Silencing, Endosom, Aktin, Exozyst, zielgerichtete Therapie
