Neue DFG-Forschungsgruppe an der UMG untersucht Nanostruktur von Mitochondrien

(umg) Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat heute die Förderung einer neuen Forschungsgruppe an der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) bekannt gegeben. Gefördert wird die Forschungsgruppe 2848 „Architektur und  Heterogenität der inneren mitochondrialen Membran auf der Nanoskala“ (FOR 2848) unter Koordination von Prof. Dr. Stefan Jakobs, Leiter der Arbeitsgruppe Hochauflösende Mikroskopie der Zelle an der Klinik für Neurologie der UMG. Die Forschungsgruppe soll einen entscheidenden Schritt zur Aufklärung wichtiger Fragen zur mitochondrialen Ultrastruktur leisten, die essenzielle Aufgaben für die Zelle erfüllt. Sie bündelt die Expertise der Mitochondrienforschung an der UMG, dem Max-Planck-Institut (MPI) für experimentelle Medizin und dem MPI für biophysikalische Chemie in Göttingen sowie vom MPI für Biologie des Alterns in Köln, dem Max-Delbrück-Zentrum für Molekulare Medizin in Berlin, der Universität Münster, der Universität Bochum und dem MPI für Biophysik in Frankfurt a.M. Die DFG fördert das Projekt für zunächst drei Jahre mit insgesamt knapp 2,3 Millionen Euro.

Wie organisieren Mitochondrien, die „Kraftwerke der Zelle“, ihre innere Struktur? Welche Proteine sind wo und wann daran beteiligt? Wie kommen auf kleinstem Raum unterschiedlich aktive Bereiche zustande und wie reagiert das Mitochondrieninnere auf äußere Einflüsse? „Unsere Initiative vereint Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus ganz Deutschland, um mit einer gemeinsamen Anstrengung diese und weitere Fragen zu beantworten“, sagt der Sprecher der Forschungsgruppe, Prof. Stefan Jakobs. „Die Stärke dieser ortsverteilten Forschungsgruppe liegt in der Kombination unterschiedlichster Technologien und Herangehensweisen, die so nicht an einem einzelnen Standort verfügbar sind.“ So kommen biochemische Verfahren zum Einsatz, um die Wechselwirkung zwischen mitochondrialen Proteinen darzustellen. Mit hochauflösender Lichtmikroskopie und der Methode der Einzelmolekülverfolgung können ihre Verteilung in der Innenmembran gezeigt werden. Bildgebende Verfahren, wie die Kryo-Elektronenmikroskopie oder die FIB(Focused Ion Beam)-Scanning Elektronenmikroskopie, werden weitere Informationen über die Form einzelner Proteine und den 3D-Aufbau der inneren Mitochondrienmembran liefern.

HINTERGRUNDINFORMATIONEN

Jede Muskelbewegung und jeder Gedanke verbrauchen Energie, die dem Körper durch die Mitochondrien zur Verfügung gestellt wird. Diese „Kraftwerke der Zelle“ produzieren jeden Tag etwa das Äquivalent des Körpergewichtes an Adenosintriphosphat (ATP). Bei einem durchschnittlichen Europäer sind das immerhin fast 70 kg ATP! ATP wiederum ist der Treibstoff, der für die Mehrheit aller Vorgänge innerhalb der Zelle benötigt wird. Der komplexe innere Aufbau der Mitochondrien, mit einer glatten äußeren und einer stark eingefalteten inneren Membran, macht diese Energieproduktion erst möglich. In diesen Einfaltungen befinden sich die Proteine, die für die ATP-Produktion zuständig sind. An der Entstehung und dem Erhalt dieser inneren mitochondrialen Struktur sind eine Vielzahl an Proteinen und Prozessen beteiligt, deren Bedeutung und Zusammenspiel jedoch immer noch nicht vollständig verstanden ist.

WEITERE INFORMATIONEN:
Universitätsmedizin Göttingen, Georg August Universität
Klinik für Neurologie
AG Hochauflösende Mikroskopie der Zelle
Prof. Dr. Stefan Jakobs, Telefon 0551 / 201-2531
sjakobs(at)gwdg.de
www.mitoweb.de