Zelluläre Logistik
Transportprozesse zwischen Zellkern und Zytoplasma sind lebensnotwendig für sämtliche eukaroytischen Lebewesen. Durch diese Transportprozesse werden der Zellkern mit Proteinen und das Zytoplasma mit tRNAs, mRNAs sowie Ribosomen versorgt. Sämtlicher Kern-Transport erfolgt durch Kernporenkomplexe, die als hochselektive "Schleusen" zwischen den beiden Kompartimenten angesehen werden können. Kernporen sind sehr permeabel für kleine Moleküle. Makromoleküle können die Kernporen aber nur effektiv passieren, wenn sie zuvor von Importinen bzw. Exportinen als Import- bzw. Exportsubstrate erkannt wurden.
Die wesentlichste Fragestellung der Abteilung ist die Frage, warum Kernporen einerseits eine strikte Barriere darstellen, die ein Vermischen von Kerninhalt und Zytoplasma verhindert, aber andererseits selbst sehr große Importin- und Exportin-Komplexe so schnell passieren lässt, dass die Diffusion zu den Poren geschwindigkeitsbestimmend wird. Im Zentrum dieses Phänomens steht die Permeabilitätsbarriere der Kernpore, deren bisher einzigartigen Eigenschaften wir durch eine Kombination von biochemischen, biophysikalischen und physiko-chemischen Methoden untersuchen. Darüber hinaus beschäftigen uns die Fragen, wie Importine und Exportine ihre Transportsubstrate erkennen und von den ≈30.000 anderen Proteinen einer Zelle unterscheiden und wie Kernporenkomplexe in die Doppelmembran der Kernhülle eingebaut werden.
Pressemitteilungen & Neues aus der Forschung
Die Lasker Foundation ehrt Dirk Görlich und den US-Amerikaner Steven McKnight für die Entschlüsselung der Funktionsweise von Proteinsequenzen mit geringer Komplexität. Die Forscher deckten bisher unbekannte Prinzipien des intrazellulären Transports und der zellulären Organisation auf. Der Lasker-Preis gilt als die höchste wissenschaftliche Auszeichnung der USA im Bereich Biomedizin und ist mit 250.000 US-Dollar dotiert.
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Weltweit infizieren sich jährlich mehr als 40 Millionen Menschen mit dem Herpesvirus. Für Neugeborene und Menschen mit geschwächtem Immunsystem kann das Virus eine ernste Bedrohung darstellen. Forschenden in Hamburg und Göttingen ist es nun gelungen, einen Mini-Antikörper zu finden, mit dem ein Protein ausgeschaltet werden kann, das für die Infektion essenziell ist.
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Logistik auf kleinstem Raum: Transportprozesse zwischen Zellkern und ZytoplasmaDer Zellkern verfügt über keine eigene Proteinsynthese, sondern importiert alle benötigten Proteine aus dem Zytosol. Umgekehrt versorgt er das Zytosol mit Ribosomen, mRNAs und tRNAs. Sämtlicher Kern-Zytoplasma-Transport wird durch die Permeabilitätsbarriere der Kernporen kontrolliert. Diese Permeabilitätsbarriere ist ein „intelligentes“ Hydrogel mit erstaunlichen Materialeigenschaften. Es unterdrückt den Durchtritt von inerten Makromolekülen, erlaubt aber einen bis zu 20.000fach schnelleren Einstrom derselben Moleküle, wenn diese an einen passenden Kern-Transport-Rezeptor gebunden sind.
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