Hungernde Zellen werden sauer

Warum Hefezellen bei Nahrungsmangel ihren pH-Wert herunterfahren

Zellen reagieren auf ihre Umgebung. Die einzellige Hefe beispielsweise fährt bei drohendem Verhungern den pH-Wert in der Zelle herunter – das Zytoplasma wird sauer. Bisher war nicht klar, welche Funktion diese Reaktion hat. Forscher aus der Arbeitsgruppe von Simon Alberti am MPI-CBG haben nun gezeigt, dass sich bei einem niedrigeren ph-Wert das Enzym Gln1 als lange Filamente, also fadenförmigen Proteine, anordnet. Auch konnten sie beobachten, dass durch diese Anordnung die Enzyme deaktiviert werden und nach Wegfall der Nährstoff-Krise dann recycelt werden können.

Auch andere am Stoffwechsel beteiligten Enzyme ordnen sich in einer Fadenstruktur an. So könnte diese Reaktion ein grundlegender Mechanismus der Zelle sein, bei Nahrungsmangel den Stoffwechsel herunterzufahren und könnte auch den Eintritt in andere Ruhezustände von Zellen oder Organismen, wie etwa Winterruhe oder Winterschlaf, erklären.

Originalveröffentlichung

Ivana Petrovska, Elisabeth Nüske, Matthias C Munder, Gayathrie Kulasegaran, Liliana Malinovska, Sonja Kroschwald, Doris Richter, Karim Fahmy, Kimberley Gibson, Jean-Marc Verbavatz, Simon Alberti:
Filament formation by metabolic enzymes is a specific adaptation to an advanced state of cellular starvation
eLife, 25. April 2014
doi: eLife 2014;10.7554/eLife.02409