Proteinbiosynthese: Neuer Faktor für die Translationstermination entdeckt
Mitautor Matthias Seedorf, Projektgruppenleiter am Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH): "Auch ich war sehr überrascht"
Im Rahmen einer Kollaboration unter Federführung des Labors der Privatdozentin Dr. Heike Krebber am Institut für Molekularbiologie und Tumorforschung der Philipps-Universität Marburg wurde ein neuer Zusammenhang zwischen dem Transport von mRNA aus dem Zellkern und der späteren Translation im Zytoplasma gefunden. Unter dem Titel "The DEAD-box RNA helicase Dbp5 functions in translation termination" wird diese Arbeit am 2. Februar 2007 in Science veröffentlicht.
Bisher dachte man, dass die RNA Helikase Dbp5 lediglich eine Funktion beim Transport der mRNA vom Zellkern in das Zytoplasma ausübt. Jetzt zeigte sich, dass Dbp5 auch an dem letzten Schritt der Proteinherstellung beteiligt ist. Dieser auch als Translation bezeichnete Prozess endet, wenn die Ribosomen, die Protein-Synthesemaschinerie, auf eine besondere RNA-Sequenz stoßen, das so genannte Stopp-Codon. Erkannt wird das Stopp-Codon vom "eukaryotic Release Factor" eRF1. Ein weiterer Faktor namens eRF3 ist dann dafür verantwortlich, dass das fertige Protein aus dem Ribosom freigegeben wird. Eine fehlerhafte Erkennung des Stopp-Codons kann zur Synthese von funktionsunfähigen Proteinen und somit zu krankhaften Veränderungen führen.
Matthias Seedorf, Projektgruppenleiter am Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH), hat in seinem Labor die Doktoranden von Heike Krebber anfangs dabei unterstützt, die Komplexe, in denen Dbp5 an Ribosomen zu finden sind, aus Zellen der Bäckerhefe aufzutrennen, sagt: "Auch ich war sehr überrascht, als ich hörte, dass Thomas Groß, Anja Siepmann, Dorotheé Sturm und Merle Windgassen, Doktoranden im Labor von Heike Krebber, Dbp5 an Ribosomen gefunden hatten."
Durch intensive Arbeiten in Marburg konnte dann die Funktion von Dbp5 weiter aufgeklärt und nachgewiesen werden, dass neben eRF1 und eRF3 auch die Helikase Dbp5 für die Erkennung des Stopp-Kodons verantwortlich ist. Die Gruppe um Heike Krebber vermutet jetzt, dass Dbp5 die Funktion hat, eRF1 korrekt auf dem Stopp-Codon zu platzieren. Anschließend macht diese Helikase, indem sie sich selbst wieder aus dem Prozess entfernt, Platz für eRF3, sodass auch dieser Faktor seiner Funktion nachkommen und das fertige Protein freisetzen kann.
Als weitere Kooperationspartner haben John J. Scarcelli und Professor Charles N. Cole, beide von der Dartmouth Medical School in Hanover im US-amerikanischen Bundesstaat New Hampshire, zu dieser Arbeit beigetragen. Kollaborationen sind oft das Salz in der Suppe der täglichen wissenschaftlichen Arbeit, so Matthias Seedorf. Er kennt Heike Krebber bereits aus der gemeinsam verbrachten Zeit als Postdoktoranden an der Harvard Medical School in Boston.
Am ZMBH arbeit die Projektgruppe von Matthias Seedorf an der intrazellulären Sortierung von Membranproteinen. Das Team um Matthias Seedorf hat einen neuen Weg für die Sortierung zur Plasmamembran in Hefe entdeckt. Seit letztem Jahr werden diese Arbeiten durch "Frontier Research" – Fonds zur frühzeitigen Förderung neuer perspektivischer Forschungsfelder der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg unterstützt.
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