Recycling-Spezialisten in der Zelle Seite 1/2 Pressemitteilungen 2015 04.06.2015 Recycling-Spezialisten in der Zelle Jenaer Humangenetiker entschlüsselten zusammen mit Biochemikern der Universität Frankfurt die Rolle des Proteins FAM134B: Es steuert den ständigen bedarfsgerechten Umbau- und Erneuerungsprozess, dem das endoplasmatische Retikulum als wichtiges Zellorgan unterliegt. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler jetzt im Fachjournal Nature. Fors chung als Forts etzungs roman: Vor s echs Jahren zeigten Humangenetiker des Univers itäts klinikums Jena, das s die Mutation eines bis dahin nicht charakteris ierten Gens zur Degeneration langer Aus läufer von Nervenzellen führt, die wichtig für das Temperaturund Schmerzempfinden s ind. Patienten mit einem Funktions verlus t des Gens FAM134B leiden aufgrund der fehlenden Schmerzwahrnehmung an s chweren Verletzungen und Verbrennungen. Die genaue Funktion des vom Gen vers chlüs s elten Proteins FAM134B in der Nervenzelle war bis lang jedoch unklar. „Dies er Frages tellung s ind wir nachgegangen und haben zunächs t nach Zellproteinen ges ucht, die mit FAM134B interagieren“, bes chreibt Privatdozent Ingo Kurth vom Ins titut für Humangenetik am Uniklinikum Jena den Ans atz der aktuellen Studie. „Hierbei s ind wir s chließlich auf Proteine der Autophagie-Mas chinerie ges toßen.“ Bei der Autophagie baut die Zelle eigene Strukturen ab, um die s o freiwerdenden Bes tandteile für aktuell wichtigere Prozes s e eins etzen zu können - quas i eine Art Recycling. Mit dem Biochemiker Profes s or Ivan Dikic von der Univers ität Frankfurt gewannen die Jenaer Wis s ens chaftler einen wichtigen Partner, des s en Arbeits gruppe auf die Autophagie s pezialis iert is t. Als Partner von Autophagieproteinen war FAM134B nämlich zeitgleich in das Vis ier der Frankfurter Biochemiker geraten. Gemeins am mit weiteren Kollegen des Ins tituts für Biochemie und des elektronenmikros kopis chen Zentrums in Jena s owie Arbeits gruppen aus Aachen und Utrecht konnten die Fors cher FAM134B u.a. in der Membran des endoplas matis chen Retikulums lokalis ieren und die Funktion des Proteins dort aufklären. Das endoplas matis che Retikulum reguliert als ein zentrales Zellorgan den Kalziumhaus halt, die Fetts ynthes e und die Qualitäts kontrolle und Faltung neu s ynthetis ierter Proteine. Um dies e vielfältigen Zellaufgaben je nach Bedarf erfüllen zu können, is t es einem s tändigen Umbau- und Erneuerungs prozes s unterworfen. „Und genau dies en s teuert FAM134B durch die Kommunikation mit den Autophagieproteinen“, nennt Theres a Heinrich das zentrale Ergebnis . Die Doktorandin fors cht im von der Deuts chen Fors chungs gemeins chaft geförderten Graduiertenkolleg RTG1715 an den molekularen Mechanis men der Anpas s ung an Stres s reize und hat wes entlich zur Studie beigetragen. Ihr Betreuer Profes s or Chris tian Hübner: „Das endoplas matis che Retikulum s cheint auf dies e Weis e das Langzeitüberleben der Zelle zu s ichern: Schaltet man das FAM134B-Gen im Maus organis mus gezielt ab, kommt es in s ens oris chen Nervenzellen der Mäus e auf lange Sicht zu einem ges törten Umbau des Zellorgans und des benachbarten Golgi-Apparates . In der Folge s terben dies e Nervenzellen ab.“ Umgekehrt führt die Überproduktion von FAM134B zu einem ges teigerten Umbau des endoplas matis chen Retikulums . „Es kommt dann zu einer veränderten Architektur des endoplas matis chen Retikulums mit einer Akkumulation von Fragmenten dies es Zellorgans in den Autophagos omen, einer Art zelleigenem Mülleimer“, s o der Direktor des Jenaer Ins tituts für Humangenetik. Mit ihren Daten konnten die Wis s ens chaftler belegen, das s das Protein FAM134B als neuartiger Rezeptor fungiert, der in Verbindung mit der Autophagie-Mas chinerie bei der Anpas s ung der Zelle an s ich ändernde Bedingungen mitwirkt. „Es mus s s ich zukünftig zeigen, ob FAM134B weitere Mits pieler hat und ob das Protein auch bei phys iologis chen Alterungs prozes s en der Zelle eine aktive Rolle s pielt“, gibt Ingo Kurth einen Aus blick auf weitere Frages tellungen. Soll heißen: Forts etzung folgt. http://www.uniklinikum-jena.de/MedWeb/Recycling-Spezialisten in der Zelle Ausgabe: 22 Apr 2016 Recycling-Spezialisten in der Zelle Seite 2/2 Originalliteratur: Khaminets A, Heinrich T, et al. Regulation of endoplas mic reticulum turnover by s elective autophagy, Nature, DOI: 10.1038/nature14498 Kontakt: Prof. Dr. Chris tian Hübner, Chris [email protected] PD Dr. Ingo Kurth, [email protected] Ins titut für Humangenetik, Univers itäts klinikum Jena Tel.: 03641/935501 zurück http://www.uniklinikum-jena.de/MedWeb/Recycling-Spezialisten in der Zelle Ausgabe: 22 Apr 2016
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