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uni'wissen 01-2014

SRP und der Signalsequenz der entstehenden Kette eines sekretorischen Proteins am Tunnel- ausgang der großen Ribosomeneinheit. „Wir haben uns gefragt, was passiert, wenn die Signalse- quenz eines sekretorischen Proteins Mutationen aufweist, sodass SRP nicht binden kann“, sagt Dr. Marco Chiabudini aus der Arbeitsgruppe von Rospert. Früher hätte man gedacht, dass nun das Proteasom als zelleigene Abfallbeseitigung einspringt und die fehlgeleiteten Proteine ent- sorgt. Zum Clou wurde für die Forscher jedoch die Erkenntnis, dass die Zelle die Fehlbildung schon feststellt, ehe das Entsorgungsproblem entsteht. „Die mRNA eines mutierten sekretori- schen Proteins ist für die zelluläre Kontrollma- schine nicht zu erkennen“, sagt Rospert. Erst das mutierte Protein entspräche nicht mehr dem Stan- dard. „Das Neue an unseren Ergebnissen ist, dass wir einen Mechanismus gefunden haben, der die Mutation auf dem Protein frühzeitig erkennt.“ Die Molekularbiologinnen und -biologen ver- muten, dass es sich um einen generellen Mecha- nismus handelt, der allgemein für sekretorische Proteine gilt. Als Beispiel führt Rospert eine Patis- serie an, bei der am Fließband mit einem fehler- haften Ausstecher massenweise dreiblättrige statt der üblichen vierblättrigen Kleeblätter ent- stehen. „Ist es da nicht viel sinnvoller, den Aus- stecher zu wechseln, als falsche Kleeblätter für den Abfall zu produzieren?“ Die Zelle jedenfalls sorgt auf diese Weise dafür, dass keine fehler- haften Proteine entstehen, und trifft damit bei der Qualitätskontrolle die richtige Entscheidung. Bei der Suche nach einem Mechanismus, der allein aufgrund des fehlerhaften Proteins eine Produktion für den Müll stoppen kann, wurden die Forscher fündig. „Zu unserer Überraschung wurde die fehlerhafte mRNA mit der mutierten Signalsequenz nicht weiter translatiert“, sagt Rospert. „Es musste also eine bisher unbekannte Kopplung zwischen der mRNA und der Quali- tätskontrolle der Zelle geben.“ Gäbe es diesen Trick nicht, würde das kaputte Protein immer wie- der neu synthetisiert und in den zelleigenen 34 Darstellung von endoplasmatischem Retikulum (ER) und Zellkern in Hefezellen durch Fluoreszenzmikroskopie: Forscher nutzen fluoreszierende Farbstoffe, um die genaue Lokalisation von Proteinen und Organellen in der Zelle sichtbar zu machen. Hier wurde das ER mittels eines rot fluoreszierenden Fusionsproteins hervorgehoben. Die Markierung des Zellkerns erfolgte durch Färbung der Desoxyribonukleinsäure (DNA) mit einem blau fluoreszierenden Farbstoff. Fotos: Sachiko Hayashi Die Freiburger Forscher nutzen Platten mit Nähr- boden, um aus einer einzelnen Hefezelle ganze Kolonien genetisch identischer Zellen zu gewinnen. Diese nutzen sie, um zu untersuchen, welche Faktoren bei der Produktion von Proteinen zusammenwirken. Foto: Patrick Seeger

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