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Donnerstag, 25.05.2017
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Ausweispflicht – auch für Zellen

Protein bewahrt Zellen vor dem Identitätsverlust

Unsere Körperzellen tragen an ihrer Zelloberfläche alle einen „Ausweis“ aus Proteinen, an denen das Immunsystem erkennt, dass die Zelle kein Fremdkörper ist. Doch die Lebensdauer der Präsentierteller für diese Ausweise ist begrenzt. Wie die Zellen dennoch ihren „identitätsnachweis“ erhalten, haben deutsche Forscher untersucht und berichten darüber im Fachmagazin „Nature Immunology“.
Zellen der Immunabwehr

Zellen der Immunabwehr

Das Immunsystem wehrt Krankheitserreger ab und zerstört entartete körpereigene Zellen. Um krank von gesund zu unterscheiden, überprüfen Immunzellen ständig das Protein-Repertoire des gesamten Organismus. Dazu präsentiert jede einzelne Körperzelle Fragmente all ihrer Eiweiße - die sogenannten Peptide - auf der Zelloberfläche.

Um von den Immunzellen wahrgenommen zu werden, müssen die Peptide auf molekularen Präsentiertellern, den MHC Klasse I-Komplexen, ausgestellt werden. Die MHC-Komplexe werden im Zellinneren mit den Eiweißfragmenten beladen. An diesem komplizierten Vorgang ist eine Vielzahl unterschiedlicher Proteine beteiligt. Erschwerend kommt hinzu: Die Lebensdauer der molekularen Präsentierteller ist eigentlich kürzer als die benötigte Zeit zur Auswahl der passenden Eiweißfragmente.

Bei der Untersuchung dieses Mechanismus entdeckte die Nachwuchsgruppe von Tobias Dick im Deutschen Krebsforschungszentrum einen Trick, der die Lebensdauer des Präsentiertellers verlängert und verhindert, dass unbeladene MHC-Komplexe an die Zelloberfläche gelangen. Zu den Proteinen, die am Beladen der MHC-Komplexe beteiligt sind, gehören Tapasin und ERp57. Die Wissenschaftler erkannten, dass diese beiden dafür zuständig sind, den Präsentierteller für Peptide zugänglich zu halten und seine Lebensdauer zu verlängern. Dies gelingt nur, wenn beide Moleküle aneinander gebunden sind.


Die Forscher zeigten, dass Tapasin ERp57 über diese ungewöhnliche Bindung quasi gefangen hält: Ungebundenes ERp57 würde sonst die Bindestelle für Peptide inaktivieren, so dass unbeladene MHC Klasse I-Komplexe an die Zelloberfläche gelangen könnten. An leeren Präsentiertellern jedoch könnte das Immunsystem weder gesunde noch kranke Zellen oder Eindringlinge als solche erkennen - sie hätten ihre Identität verloren. Ein folgenschweres Szenario, dass die Funktion der körpereigenen Abwehr gefährden würde.
(Deutsches Krebsforschungszentrum, 05.09.2007 - NPO)
 
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