Ärzte Zeitung online, 04.03.2010

Proteinimport in Peroxisomen: Forscher entdecken molekulares Scheunentor

BOCHUM (eb). Forscher aus Bochum konnten die größte jemals beobachtete Proteinimport-Pore nachweisen. Durch diese können Peroxisome, die große Proteine transportieren, in Zellen gelangen. Dies ist auch von medizinischem Interesse.

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Vergleich von Proteinimport in Mitochondrien (A) und Peroxisomen (B) © Ruhr-Universität Bochum

Eine solche Riesenpore, durch die gefaltete, mehrteilige Proteine eingelassen werden können, hatten Professor Ralf Erdmann und Dr. Wolfgang Schliebs von der Medizinischen Fakultät der Uni Bochum schon vor fünf Jahren postuliert. Jetzt konnten sie diese in Zusammenarbeit mit Biophysikern aus Osnabrück nachweisen (Nature Cell Biology 12, 2010, 273). "Wenn man von der Pore des Zellkerns absieht, handelt es sich um die größte jemals beobachtete Proteinimport-Pore", so Erdmann.

Die Mechanismen von Transportwegen für Proteine sind weitestgehend bekannt, nicht aber für peroxisomale Proteine. Die Transportkanäle für entfaltete Proteine sind klein, als Durchmesser reichen bereits 1 bis 2 nm (Nanometer).

Die Proteine für Peroxisomen sind um ein Vielfaches größer, da sie nicht entfaltet werden und oftmals aus mehreren Einheiten bestehen. Es konnte gezeigt werden, dass selbst 9 nm große Goldpartikel über die peroxisomale Membran gelangen, ohne diese zu beschädigen.

"Würde man die bekannten Transportkanäle als Eingangstüren in ihre Organellen bezeichnen, so würde man für die Peroxisomen eine Pore mit den Dimensionen eines Scheunentores erwarten", so Erdmann. Die Bochumer suchten also nach diesem peroxisomalen Scheunentor von Pore. "Dass diese Pore über Jahrzehnte hinweg unentdeckt blieb, liegt wahrscheinlich an der ausgesprochenen Dynamik der ausgeklügelten Importmaschinerie von Peroxisomen, die dazu führt, dass der Eingang nur für kurze Zeit geöffnet und sofort wieder geschlossen wird", erklärt Erdmann.

Peroxisomen sind Organellen, die in fast allen Zellen vorkommen, und deren Schädigungen fast immer tödlich sind. Sie sind nicht nur von medizinischem Interesse, sondern aufgrund ihrer Fähigkeit, Proteine im gefalteten, sogar oligomerisierten Zustand zu importieren, auch von großem Interesse für die molekulare Zellbiologie.

Zum Abstract der Originalpublikation "The peroxisomal importomer constitutes a large and highly dynamic pore"

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