Alarm-Hormone unterdr\u00fccken den Transport von Proteinen in Membranen von Bakterien. So k\u00f6nnen Bakterien Stress abbauen.
\nUnter Stress g\u00f6nnen Bakterien ihrem Stoffwechsel eine Erholungspause, in der sie zum Beispiel den Einbau von Proteinen in Membranen unterbinden. Das haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Marburg, Freiburg und M\u00fcnchen herausgefunden, indem sie die Stressreaktion von Mikroorganismen biochemisch untersuchten. Die Forschungsgruppe um den Marburger Biochemiker Prof. Dr. Gert Bange berichtet im Wissenschaftsmagazin „Nature Communications“ \u00fcber ihre Ergebnisse.
\nBakterien reagieren auf Stress wie Nahrungsmangel oder Hitze mit einer Anpassung ihres Stoffwechsels, den die Wissenschaft als „stringente Antwort“ bezeichnet. „Eine zentrale Aufgabe \u00fcbernehmen dabei sekund\u00e4re Botenstoffe oder Alarm-Hormone“, erkl\u00e4rte Bange.
\nAlarm-Hormone wirken zum Beispiel auf Prozesse, an denen der Signalerkennungspartikel SRP beteiligt ist. „SRP ist f\u00fcr die Bildung von Membranproteinen und f\u00fcr die Aussch\u00fcttung von Proteinen wesentlich“, erl\u00e4uterte Banges Mitarbeiterin Dr. Laura Czech. Sie ist eine Leitautorin des Fachaufsatzes.
\nDer Partikel sorgt daf\u00fcr, dass Proteine zu ihrem Bestimmungsort in Membranen der Zelle gelangen. „Bisher war nicht bekannt, welchen regulatorischen Mechanismen der Signalerkennungspartikel unterworfen ist“, sagte Koautor Christopher-Nils Mais, der seine Doktorarbeit in Banges Labor anfertigt. Das Forschungsteam f\u00fchrte molekularbiologische, biochemische sowie strukturbiologische Experimente durch, um zu ermitteln, wie die Alarm-Hormone mit dem Signalerkennungspartikel zusammenwirken.
\nInsbesondere erstellten die Forscherinnen und Forscher elektronenmikroskopische Aufnahmen bei sehr tiefen Temperaturen, die zeigen, wie SRP an die Maschinerie zur Proteinherstellung bindet. Offenbar verhindern die Alarm-Hormone, dass der Signalerkennungspartikel mit anderen Molek\u00fclen zu einem Komplex zusammentritt, so dass er seine Aufgabe beim Einbau von Proteinen in die Membran nicht erf\u00fcllen kann.
\n„Unter rauen Umweltbedingungen k\u00f6nnen Bakterienzellen die Abschaltung wichtiger Stoffwechselvorg\u00e4nge als Pausenmechanismus nutzen“, erl\u00e4uterte Bange. Diese Ruhepause erlaube es Mikroorganismen, ihre zellul\u00e4ren Prozesse und ihren Stoffwechsel zu verlangsamen, um sich wieder zu erholen, sobald die Bedingungen g\u00fcnstiger werden, vermuten die Autorinnen und Autoren. „Die Hemmung des Stoffwechselwegs, der \u00fcber den Signalerkennungspartikel f\u00fchrt, k\u00f6nnte eine zus\u00e4tzliche Ebene der zellul\u00e4ren Kontrolle und des Innehaltens sein, um in stressigen Zeiten zu \u00fcberleben“, fasste Bange zusammen.
\nBange lehrt Biochemie am Fachbereich Chemie der Philipps-Universit\u00e4t. Er geh\u00f6rt dem Marburger Zentrum f\u00fcr Synthetische Mikrobiologie und dem Max-Planck-Institut f\u00fcr terrestrische Mikrobiologie in Marburg an. Im Jahr 2021 erhielt er einen ERC Advanced Grant des Europ\u00e4ischen Forschungsrats.
\nDie Biowissenschaften z\u00e4hlen zu den Profilbereichen der Marburger Forschung. Neben Marburger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern beteiligten sich Arbeitsgruppen der Ludwig-Maximilians-Universit\u00e4t M\u00fcnchen sowie der Albert-Ludwigs-Universit\u00e4t Freiburg an der zugrundeliegenden Forschungsarbeit. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) und die Max-Planck-Gesellschaft f\u00f6rderten die Studie finanziell.<\/p>\n
* pm: Philipps-Universit\u00e4t Marburg<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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