Presseseite Stefan Jentsch

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Ein Etikett für Proteine

Trifft das Protein PCNA (gelb) auf beschädigte DNA, wird es mit Ubiquitin (rot) modifiziert. Das löst Kontrollmechanismen aus, die dafür sorgen, dass DNA-Schäden behoben werden.

In jeder Zelle steuern unzählige Proteine komplexe lebenswichtige Prozesse. Jedes Protein übernimmt spezielle Aufgaben, die jedoch durch nachträgliche Modifikation der Proteine verändert werden können. Die Wissenschaftler um Stefan Jentsch untersuchen, wie Proteine in der Zelle für ihre verschiedenen Aufgaben markiert werden.

Jede Zelle besitzt eine Vielzahl an Proteinen, die maßgeblich die Lebensfunktionen steuern. Jedes Protein nimmt dabei bestimmte Aufgaben wahr. Woher „weiß“ das Protein, was es zu tun hat? Die Verknüpfung eines Proteins mit dem Protein Ubiquitin oder verwandten Proteinen verändert seine Eigenschaften. Auf diese Weise können komplexe Prozesse wie die DNA-Reparatur, die Zellteilung, der Abbau von Proteinen oder der programmierte Zelltod gezielt gesteuert werden. Wie das im Detail funktioniert, will das Team um Stefan Jentsch anhand der Bäckerhefe als Modellorganismus herausfinden.

Für die Müllabfuhr markiert

Die Wissenschaftler untersuchen unter anderem die Beteiligung von Ubiquitin am Protein-Abbau. Zellen besitzen molekulare „Maschinen“, die defekte und überflüssige Proteine in ihre Einzelteile zerlegen und entsorgen: die Proteasomen. Damit das nicht unkontrolliert geschieht und um Verwechslungen vorzubeugen, werden abzubauende Proteine erst mit einer Ubiquitinkette als zellulärem Etikett verknüpft und für den Abbau gekennzeichnet.

Regisseur der DNA-Reparatur

Die Modifikation mit Ubiquitin führt aber nicht immer zum Abbau. Die Forscher konnten bereits zeigen, dass Ubiquitin für die DNA-Reparatur wichtig ist und dass die Verknüpfung des Proteins PCNA mit Ubiquitin eine große Rolle bei der Vermeidung von DNA-Schäden spielt. Die Ergebnisse könnten auch medizinisch relevant sein, denn Krankheiten wie Krebs entstehen durch DNA-Schäden, die infolge von UV-Strahlung auftreten können.

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