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Proteintransport durch Membranen

Was ist protein sorting?

Ein zentrales Charakteristikum von Zellen ist die Aufteilung in Kompartimente, das heißt unterschiedliche Reaktionsräume, in denen die verschiedenen Aufgaben der Zelle räumlich getrennt voneinander ausgeführt werden können.

Mitochondrien enthalten die Enzyme der Atmungskette, Lysosomen enthalten Verdauungsenzyme und bestimme Rezeptor-Proteine kommen nur auf der Oberfläche einer Zelle vor. Auch das Periplasma oder die innere bzw. äußere Membran von Gram-negativen Bakterien stellt im Prinzip eine Art Kompartiment dar, da hier andere Bedingungen herrschen als z.B. im Cytoplasma des Bakteriums.

Abb.1
Die Zelle

Proteine müssen also von ihrem Syntheseort (den Ribosomen) an ihren Wirkort innerhalb der Zelle oder aus der Zelle hinaus an verschiedene Orte im Organismus verschickt werden. Die Zellen benutzen dafür ein Zustellsystem, das ähnlich wie die Post funktioniert: Die Proteine enthalten Sortiersignale (sozusagen die Postleitzahl), die an verschiedenen Stationen entziffert werden. Entsprechend seiner Adresse wird das zu transportierende Protein dann in verschiedene Transportrouten eingeschleust. Der ganze Vorgang wird in der englischen Fachliteratur oft als protein sorting bezeichnet. Natürlich durchläuft ein Protein auf seinem Weg zum Zielort oft auch mehrere Membrantransport-Prozesse. Das Thema soll allerdings aufgrund seiner speziellen Natur hier in einem gesonderten Kapitel behandelt werden.

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