Max Planck-Wissenschaftler kennzeichnen neue Vorrichtungen in der zellulären Druckantwort

Published on March 3, 2014 at 2:16 AM · No Comments

Wenn ein Organismus lebensbedrohenden Bedingungen ausgesetzt wird, klingt er die Warnung und ein zelluläres Sofortprogramm, die Wärmeschockantwort, wird initialisiert. Jedoch ist der Name „Wärmeschockantwort“ irreführend. Am Anfang der sechziger Jahre wurde dieses Formular der Druckantwort zuerst beobachtet. Wissenschaftler setzten Fruchtfliegen hohen Temperaturen aus und entdeckten ein komplexes Sofortprogramm, das gekennzeichnet wurde, um Einzelzellen und folglich den Organismus selbst zu sichern. Heute wissen Forscher, dass dieses Programm auch durch andere Gefahren wie Strahlung oder giftige Substanzen gestartet wird. Die Terminologie ist jedoch noch gebräuchlich.

Während der Wärmeschockantwort werden verschiedene Druckproteine synthetisiert. Ihre Aufgabe ist, Dauerschaden zum Organismus zu verhindern. „Sie können sie mit einer Notwarnung vergleichen. Um den ursprünglichen Status so bald wie möglich zurückzustellen, werden Probleme und Schäden gekennzeichnet, initialisiert Gegenmaßnahmen und koordinierten“, Loew beschreibt die Prozesse in der Zelle. In einer umfassenden Analyse haben die Max Planck-Wissenschaftler 15 000 Proteine und ihre Rolle in der Wärmeschockantwort nachgeforscht. Sie konnten zeigen, dass die Helfer in den verschiedenen Gruppen entsprechend ihren Aufgaben und Katastrophengebieten organisiert werden. Eine Gruppe Proteine zum Beispiel überprüft, ob die DNS im Kern noch intakt ist.

Das Protein HSF1 (kurz für Wärmeschock-Übertragungsfaktor) ist für die zentrale Koordination des Katastrophenmanagements verantwortlich. Im Moment, den es, es aktiviert ist, ruft eine Vielzahl anderer Proteine in eine Tat, um die Schäden zu beseitigen. Die Wissenschaftler konnten zwei Möglichkeiten demonstrieren, in denen diese Zentrale an sich geregelt wird. Wenn die Krise ausgeglichen wird, wird HSF1 durch das überschüssige Entsorgungssystem der Zelle, das proteasome vermindert. Solange es noch loszuwerden gibt den Schaden, verhindert ein anderes Protein (Acetyltransferase EP300) den Abbau.

Das Verständnis der Wärmeschockantwort könnte von den Zinsen für neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer auch sein, oder Parkinson, so die Wissenschaftler in Martinsried hoffen. Für diese Krankheiten sind enorme Zellschäden und so die übermäßige Nachfrage auf der zellulären Qualitätskontrolle Typisch. Nervenzellen sterben und können ihre Aufgaben im Gehirn nicht mehr erfüllen. „Eine gerichtete Aktivierung der Wärmeschockantwort konnte die krankheitsspezifischen Zellschäden verringern,“ erklärt Loew.

Quelle: Max Planck Institute von Biochemie

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