Ein neu entdeckter Signalweg verknüpft die beiden zentralen Aufgaben Zellteilung und Energieumwandlung miteinander. Dessen Fund könnte künftig dabei helfen, die Entstehung von Tumorerkrankungen besser zu verstehen.
Die Freiburger Biochemikerin Dr. Angelika Harbauer hat gemeinsam mit anderen Forschern am Modell der Bäckerhefe herausgefunden, dass zu Beginn der Mitose eine Cyclin-abhängige Kinase ein mitochondriales Protein phosphoryliert. Das mitochondriale Protein ist ein Bestandteil der Proteineintrittspforte der Mitochondrien: Sie importiert nahezu alle Proteine, die in den Mitochondrien eine Aufgabe erfüllen. Durch diese zellzyklus-abhängige Veränderung der Proteineintrittspforte kommt es, wie Harbauer gezeigt hat, zu einem verstärkten Import von Proteinen, die die Kraftwerksleistung der Mitochondrien verbessern. Dadurch ist sichergestellt, dass für ein aufwändiges Ereignis wie die Zellteilung genügend Energie vorhanden ist. Kann diese Veränderung an der Proteineintrittspforte nicht mehr stattfinden, verlangsamt das die Zellteilung und letztlich das Wachstum. Zu Beginn der Mitose (M-Phase) wird das mitochondriale Protein Tom6 phosphoryliert: Es verändert sich, sodass es zu einem verstärkten Import von Proteinen kommt. © Bild: Arbeitsgruppe Meisinger „Die in der Hefe entdeckten Modifikationen finden wir auch beim Menschen. Es erscheint daher sehr wahrscheinlich, dass dieser neue Signalweg auch dort die Zellkraftwerksleistung und die Zellteilung miteinander verbindet“ sagt Meisinger, der diese Mechanismen zukünftig auch an Tumorgeweben analysieren möchte. Bei vielen Tumorerkrankungen sei die Leistung der Zellkraftwerke stark vermindert. Der entdeckte Signalweg könnte ein Schlüssel sein, den Zusammenhang zwischen fehlregulierter Zellteilung und den Mitochondrien aufzuklären. Originalpublikation: Cell Cycle-Dependent Regulation of Mitochondrial Preprotein Translocase Angelika Harbauer et al.; Science, doi: 10.1126/science.1261253; 2014
