Peroxisomen sind Zellorganellen, die Durchführung einer Reihe von Funktionen, einschließlich der Verschlechterung der zellgifte. Für diesen Zweck benötigen Sie Enzyme, die transportiert werden müssen in peroxisomen über komplizierte Maschinen. Das team aus der Arbeitsgruppe Biochemie des Intrazellulären Transportmechanismen an der Ruhr-Universität Bochum (RUB) unter der Leitung von Professor Harald Platta erkannt hat ein noch unbekannter transport Schritt, und gewinnen so ein besseres Verständnis von Lebens-bedrohlichen Krankheiten. Die Gruppe veröffentlichte Ihren Bericht in der Fachzeitschrift Biochimica et Biophysica Acta — Molecular Cell Research im Februar 2019.
Entscheidender Bedeutung
Peroxisomen sind Zellorganellen von entscheidender Bedeutung. Die Bereitstellung einer isolierten Reaktion der Kammer für die mehr als 50 Enzyme, mit denen Sie verbunden sind zahlreiche zelluläre Prozesse. Die wichtigste Funktion der peroxisomen ist der Abbau von langkettigen Fettsäuren und zellgifte. “Darüber hinaus, Sie erfüllen auch hoch spezialisierte Funktionen, zum Beispiel in der Synthese von penicillin und Pilze, die Bildung von Lysin in Hefen, die photorespiration der Pflanzen und die Erzeugung von plasmalogens für die weiße Substanz des Gehirns bei Tieren”, erklärt Harald Platta. Mängel in der Bildung von funktionellen peroxisomen führen zu schweren Stoffwechselstörungen bei Menschen, die oft in infant death.
Der Motor der import von Maschinen
Um für die peroxisomen Ihre Funktionen erfüllen können, müssen Sie den import der entsprechenden Enzyme im inneren der ersten. Die meisten Enzyme sind geführt in die jeweiligen peroxisome von dem importrezeptor Pex5p. Das rezeptor gesteuert wird durch das protein ubiquitin (Ub) bindet sich an den rezeptor vorübergehend.
“Bisher haben wir in der Lage zu brechen den import-Mechanismus in fünf Schritten”, erläutert Harald Platta: “Erstens, die Bindung von Pex5p an den importierten Enzym im Zytoplasma. Zweitens, die Bindung von Pex5p-Enzym-Komplex mit dem peroxisom. Dritte, die das Enzym freigesetzt wird, innerhalb des peroxisome. Vierte, Ub Sie sich um Pex5p. Und fünftens, der export von Ub-modifizierten Pex5p in das Zytoplasma zu ermöglichen, weitere import-Reaktionen.”
Die ABS molekularer Maschinen
Die Befestigung des Ub-Moleküls an Pex5p spielt eine entscheidende Rolle für die import-Zyklus. Energie ist erforderlich für diesen Schritt als auch für den anschließenden export des Komplexes. “In früheren Publikationen, die wir beschrieben haben, die Ub Befestigung an der import-rezeptor als ein Gaspedal, als Sie es waren”, sagt Platta.
Aber es blieb unklar, was genau passiert ist, um die exportierten Ub-modifizierten Pex5p. Die aktuelle Studie basiert in Erster Linie auf die PhD-Projekte von Rebecca Brinkmeier und Fouzi El Magraoui, hat eine Antwort auf diese Frage. Durch die Analyse der systematisch erzeugten Ub und Pex5p Varianten, die das team gezeigt, dass eine stabile Ub-Pex5p fusion verursacht einen defekt in der peroxisomal protein import. Dementsprechend Ub hat, die getrennt werden von Pex5p wieder.
Nachdem ubiquitin übernommen worden ist, durch ein weiteres Enzym, Pex5p wieder in seiner ursprünglichen Zustand und können wiederverwendet werden. Wenn dieser Schritt fehlt, der import-rezeptor-spins außer Kontrolle. Erstens, es careens im inneren der Zytoplasma als Komplex, bis es unregelmäßig abstürzt, wieder in das peroxisom, wo es blockiert die docking-Komplex, damit die Hemmung der import der richtigen Ub-modifizierten Pex5p. “Schließlich führt dies zum vollständigen Verlust der Funktion in das peroxisom”, schließt Platta. “Unsere Studie so fügt die notwendige sechste Schritt in die import-Zyklus.”
