Leiter der Forschungsgruppe

Dr. Thomas Wollert
Dr. Thomas Wollert

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Wie entsorgen Zellen ihren Müll?

Forschungsgruppe „Molekulare Membran- und Organell-Biologie" (Thomas Wollert)

Die Bestandteile der Zelle (Organellen) sind ständig schädlichen Umwelteinflüssen ausgesetzt. Um ihre Funktionsfähigkeit zu erhalten, werden sie kontinuierlich erneuert. Dabei müssen Organellen, die in ihrer Funktion eingeschränkt sind, abgebaut werden. Dies geschieht dadurch, dass die entsprechenden Organellen von Membranen umhüllt und zu Recyclingstationen der Zelle transportiert werden. Der verantwortliche Prozess heißt Autophagozytose, was so viel wie 'sich selbst verdauen' heißt. Findet die Autophagozytose nicht in ausreichendem Maße statt, können sich Krankheiten wie Alzheimer, Parkinson, oder Krebs entwickeln.

Das Team um Thomas Wollert erforscht daher die Maschinerie, die den hochkomplexen Prozess der Autophagozytose vermittelt. Dazu bringen die Forscher Bestandteile dieser Maschine, die mit speziellen Farbstoffen markiert sind, mit künstlichen Membranen zusammen – sie vollziehen die Autophagozytose sozusagen im Reagenzglas nach. Diese innovative Herangehensweise ermöglichte den Forschern aufzuklären, wie die Membran, die ähnlich einer Mülltüte geschädigte Organellen umhüllt, gebildet und stabilisiert wird. Ähnlich einer Tüte aus Plastik, sind Membranen flexibel, können jedoch durch Gerüste in spezielle Formen gebracht werden. Bei der Autophagozytose wird ein solches Gerüst aus Proteinen um die Membranen gebaut. Die Abbildung zeigt eine ‘künstlerisch’ verfremdete Darstellung des im Reagenzglas nachgebauten Gerüstes. Die Membran ist in rot und gelb, das Proteingerüst in grau und schwarz dargestellt. Die Forscher hoffen, dass ihre Einblicke in die Funktionsweise dieses Entsorgungssystems zukünftig für die Entwicklung zielgerichteter Therapien zur Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen oder Krebs genutzt werden können.

 
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