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Molekularmedizin: Recyclingtonne für das Immunsystem – genauer betrachtet

Vom zelleigenen Schredder für Proteine, Proteasom genannt, besitzen Immunzellen eine Sonderausfertigung. Jetzt haben Forscher dessen Aufbau im Detail untersucht. Damit hoffen sie, Medikamente gegen Autoimmunkrankheiten zu entwickeln.
Die Abbildung zeigt die Kristallstruktur des Immunproteasoms der Maus. In der Mitte sitzt das reaktive Zentrum, dessen Funktionsweise Forscher nun aufklärten.Laden...

Mit ihren Rohstoffen gehen Zellen sparsam um. Beispielsweise recyceln sie fehlerhafte und nicht mehr benötigte Proteine. Den zur Verschrottung vorgesehenen Molekülen hängen sie zunächst ein Etikett an, bestehend aus dem kleinen Protein Ubiquitin. Dann kommen sie in die Tonne – was ganz wörtlich zu nehmen ist: Die Maschine, die Proteine abbaut, sieht tatsächlich aus wie ein Fass. Es besteht aus vier Untereinheiten in Gestalt eines Rings mit jeweils sieben Proteinmolekülen. Dieses Fass stellt den Kern des so genannten Proteasoms dar (siehe "Reißwolf für Proteine", SdW 5/2001, S. 54, und "Nobelpreis für Chemie" SdW 12/2004, S. 14).

Der Abbau von zelleigenen Molekülen muss unbedingt strengstens reguliert werden, damit hierdurch kein Schaden entstehen kann. Im Inneren der Zellen werden Proteine deswegen ausschließlich in Proteasomen verdaut; und nur wenn sie ein Ubiquitinschild tragen, erhalten sie Zutritt in die Recyclingtonne ...

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