Hallo!
...hier ist wieder neues Wissen über das etwas vernachlässigte Thema der Zuckerbiologie/
Zellkommunikation etc.. Ich kann mich noch schwach dran erinnern, dass wir mal im Studium
etwas über Hydrapolypen und deren Fußanhaftung am Untergrund aufgrund von Polypeptiden
und oder Zuckern erzählt bekommen haben...
Gruß Reinhard
Quelle
http://www.vbio.de/e26/e16497/e17162/index_ger.html
Wie Hefen haften
Modell der A-Domäne des Flokkulins Flo5. Sie enthält eine bislang unbekannte Struktur, die
Calcium bindet; diese ist offenbar sowohl bei Mikroorganismen als auch bei Lebewesen mit
kernhaltigen Zellen weit verbreitet. Die Flockung unterbleibt vollständig bei mutierten
Flo5-Zellen, deren Struktur an dieser Stelle abgewandelt ist.
(Abbildung: AG Essen)
Biologen und Chemiker aus Marburg und Bayreuth haben herausgefunden, wie es bei Hefe zur
Flockenbildung kommt, die beim Bierbrauen wichtig ist – und wie diese sich verbessern lässt.
Hefezellen heften sich mittels bestimmter Proteine aneinander, deren Bindungspartner weiter
verbreitet sind als sie selbst; deswegen werden auch Zellen ohne derartige Proteine gebunden,
schreiben die Wissenschaftler in der Online-Ausgabe des US-amerikanischen
Forschungsmagazins "Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS),
die heute erscheint (13. Dezember 2010).
Wenn Hefezellen sich zusammenlagern, entstehen Flocken oder Filme. Dafür sorgen spezielle
Proteine auf der Zelloberfläche, so genannte Flokkuline, die an Oberflächenmoleküle anderer
Zellen koppeln. "Trotz der Bedeutung für Industrie und theoretische Biologie blieb bislang
ungeklärt, auf welche Weise Flokkuline die Hefeoberfläche erkennen und welche Struktur die
Bindungspartner haben ", erklären die Autoren um Professor Dr. Hans-Ulrich Mösch und
Professor Dr. Lars-Oliver Essen von der Philipps-Universität. Sie untersuchten einen Abschnitt
des Proteins Flo5, nämlich die A-Domäne (Flo5A), die für die Anheftung verantwortlich ist.
Die Wissenschaftler bauten die A-Domäne von Flo5 in Flokkuline anderen Typs ein, die sie
anschließend in Hefezellen einschleusten. Das reichte aus, um nicht-flockende Hefen zur
Flockenbildung zu bewegen.
Als Bindungspartner von Flo5 identifizierten die Forscher eine ganz bestimmte
Zuckerverbindung, die ebenfalls auf der Zelloberfläche verankert ist und aus mehreren
Mannoseeinheiten besteht. Dabei handelt es sich um ein weit verbreitetes Oberflächenmolekül,
das nicht nur bei Flo5-haltigen Hefestämmen vorkommt. Flo5-Zellen heften sich daher nicht
nur an ihresgleichen; vielmehr binden sie auch andere Hefen, sofern diese Mannose tragen.
Die Flo5-freien Zellen lagern sich an der Peripherie der Hefeflocken an, wodurch sie die
weiter innen befindlichen schützen.
Die Erkenntnisse der Forscher haben auch praktische Konsequenzen für die Bierherstellung.
Die Industrie verwendet hierfür moderne Hefestämme, deren Anheftungsproteine keine
Vorliebe für bestimmte Zuckerarten aufweisen. Zugleich ist die Flockenbildung solcher
Industriestämme weniger effizient. Sie lässt sich verbessern, indem man diese mit FloA5
ausstattet.
Die Marburger Wissenschaftler haben für ihre aktuelle Forschungsarbeit finanzielle
Fördermittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft und des „LOEWE“-Zentrums für
Synthetische Mikrobiologie an der Philipps-Universität erhalten.
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Maik Veelders, Stefan Brückner & al.: Structural
basis of flocculin-mediated social behaviour in yeast, PNAS Online-Ausgabe 13. Dez. 2010, doi: 10.1073/pnas.1013210108
Philipps-Universität Marburg
14.12.2010
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