Ärzte Zeitung online, 18.02.2009

Wenn Zellen Energie sparen - Forscher entschlüsseln den Proteinabbau

BERLIN (eb). Zellen können Energie sparen. Das haben Wissenschaftler der Berliner Charité herausgefunden. Sie untersuchten, wie Zellen Proteine abbauen und entdeckten in den dafür notwendigen Komplexen einen biologischen Stand-by-Modus.

Den Energiesparmodus fand die Arbeitsgruppe um Professor Peter-Michael Kloetzel in den Proteasomen, die für den Proteinabbau zuständig sind. Zwar sei das Proteasom ständig in Bereitschaft, sagt Kloetzel. Doch richtig aktiviert werde es erst, wenn ein zum Abbau markiertes Protein andockt. Dank dieses biologischen Stand-by-Modus könne die Zelle einen unnötigen Energieverbrauch vermeiden, so die Forscher. (Nat Struct Mol Biol, 16, 2009, 219)

Nachweisen konnten die Berliner den Stand-by im Reagenzglas. Sie markierten ein künstlich hergestelltes Protein mit einem Abbaumarker und legten dieses Protein anschließend in eine Nährstofflösung mit Proteasomen. Im Ergebnis wurden die Proteasome schlagartig aktiver, wenn sie auf das markierte Protein trafen. Für Kloetzel ist diese Entdeckung ein Meilenstein in der Mikrobiologie: "Die Erforschung des energiesparenden Proteinabbaus ist ein wichtiger Schritt für das Verständnis des Stoffwechsels in der Zelle."

Der Zustand der Proteasome ist außerdem für die korrekte Funktion der Zelle wichtig. Ist ihre Funktion gestört, begünstigen sie Erkrankungen des Immunsystems sowie Krebs und Parkinson. Wie sich eine verlangsamte Aktivität des Proteasoms auf diese Krankheitsbilder auswirkt, wird nach Kloetzels Angaben derzeit in weiteren Studien erforscht.

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