Motoren auf frischer Tat ertappt

Max-Planck-Forscher beobachten einzelne Dynein-Motoren in Aktion

Zellen verfügen mit Motor-Proteine​​n über eine faszinierende Möglichkeit, ihr Inneres perfekt zu organisieren. Das Motorprotein Dynein verrichtet eine ganze Reihe von Bewegungsvorgängen im Zellplasma, wie den Transport von Organellen und messenger-RNA, oder den Aufbau der Zellteilungsspindel. Jedoch ist wenig über das Verhalten einzelner Dynein-Motoren in lebenden Organismen bekannt. Forscher des MPI-CBG haben es in Zusammenarbeit mit der Universität  Zagreb erstmals geschafft, einzelne Dynein-Motoren live dabei zu beobachten, wie sie sich durch die gesamte Zelle bewegen, sich an röhrenartige Mikrotubuli koppeln und daran entlang bewegen.

Die Forscher entdeckten dabei einen zweistufigen Ankopplungsprozess: Erst verbindet sich der molekulare Motor mit dem Mikrotubulus, seiner Schiene, und dann mit Ankerproteinen im Zellkortex, einer Schicht dicht unter der Zellmembran. Außerdem fanden sie heraus, wie die Motorproteine die Ankerproteine anvisieren: Sie bewegen sich erst diffus entlang der Mikrotubuli, und sobald sie ein Ankerprotein erreicht haben, schalten sie auf eine zielgerichtete Bewegung um. Mit diesen neuartigen Beobachtungen liefern die Dresdner Wissenschaftler ein weiteres Puzzle-Teil für das große Bild, das erklärt: Wie verhalten sich molekulare Motoren in lebendigen Zellen?

Originalveröffentlichung

Vaishnavi Ananthanarayanan, Martin Schattat, Sven K. Vogel, Alexander Krull, Nenad Pavin and Iva M. Tolić-Nørrelykke:
Dynein motion switches from diffusive to directed upon cortical anchoring.
Cell (2013), dx.doi.org/10.1016/j.cell.2013.05.020