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Proteintransport mit Licht steuern

Mit Hilfe eines lichtempfindlichen, pflanzlichen Proteins lässt sich der Proteintransport aus dem Zellkern heraus durch Lichteinfluss kontrollieren.

Wissenschaftler von der Universität Heidelberg und des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) unter der Leitung von Dr. Barbara Di Ventura und Prof. Dr. Roland Eils nutzten die Methoden der Synthetischen Biologie und kombinierten einen Lichtsensor aus der Haferpflanze mit einem Transportsignal. Damit ist es nun möglich, den Ort und entsprechend die Aktivität von Proteinen in Säugerzellen durch Beleuchtung von außen präzise zu steuern. Die räumliche Trennung in eukaryotischen Zellen zwischen dem Zellkern und dem Rest der Zelle schütze die Mechanismen beim Kopieren und Lesen der genetischen Information vor Störungen, die durch andere zellulare Prozesse hervorgerufen werden. Dabei können Proteine und andere Makromoleküle durch den Kernporenkomplex in den Zellkern eindringen und ihn verlassen, um eine Vielzahl von biologischen Prozessen zu steuern. Während kleinere Proteine passiv durch die Kernporen diffundieren, müssen größere Partikel für den Transport auf sogenannte Träger-Proteine aufsatteln. Ein künstlich hervorgerufener „Import“ oder „Export“ ausgewählter Proteine würde es erlauben, deren Aktivität in der lebenden Zelle zu kontrollieren, sagt Dr. Di Ventura.

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