German Dutch English French Italian Japanese Portuguese Russian Spanish
Logo 2014
  • Stellenangebote

    Finden Sie passende Jobs und neue Herausforderungen in der Entwicklung in unserer Stellenbörse

    Weiterlesen
  • Messespecial zur SPS IPC Drives

    Vorausschau auf die Highlights, die auf der Automatisierungsmesse im November in Nürnberg vorgestellt werden

    Weiterlesen
  • Veranstaltungskalender

    Berufliche Fortbildung ist wichtig: Hier finden Sie Themen und Termine für Entwickler

    Weiterlesen
  • 1
Samstag, November 18, 2017
top ten
konfiguratoren
Fachgebiete Icon Special Icon Messen Icon Interview Icon Webcasts Icon
Literatur Icon News Icon Karriere Icon Veranstaltungen Icon Newsletter Icon

Aktuelles aus der Angewandte Forschung

Elektromobilität, Materialien, Bionik, Medizintechnik, Erneuerbare Energien, Universität, Wissenschaft

Aus den Specials

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

TUM0216Moderne Heizungen verwenden einen Innen- und einen Außensensor, um energiesparend wohnliche Temperaturen zu erreichen. Genau eine solche Doppelsensor-Strategie haben Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) und der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) nun bei einem Protein des Darmbakteriums Escherichia coli entdeckt.

Kalium ist entscheidend für viele Funktionen biologischer Zellen. Eine präzise Steuerung des Kaliumhaushalts ist daher lebenswichtig. Bakterien, wie zum Beispiel Escherichia coli, stehen dabei vor dem Problem, dass die Kaliumkonzentration in der Umgebung oft hundertmal geringer ist als in der Zelle und stark schwankt. Auch der Kaliumbedarf der Zelle selbst variiert.

In Zusammenarbeit mit Physikern um Professor Ulrich Gerland, Inhaber des Lehrstuhls für Theorie komplexer Biosysteme der TU München, haben Biologen der LMU um Professor Kirsten Jung die Mechanismen aufgeklärt, mit denen das Sensorprotein KDPD die optimale Kaliumversorgung der Zelle sicherstellt. Entscheidend ist dabei: Der Sensor misst die Kaliumkonzentration sowohl innerhalb als auch außerhalb der Zelle.

Mit dieser dualen Strategie, die besonders bei wechselnden Umweltbedingungen vorteilhaft ist, sorgt das Sensorprotein für eine optimale Kaliumversorgung: Ist die Kaliumkonzentration in der Umgebung niedrig, wirkt KDPD als sogenannte Kinase und überträgt eine Phosphatgruppe auf ein Regulatorprotein im Zellinneren – was wiederum die Bildung eines Transportermoleküls (KDPFABC) initiiert, das Kalium in die Zelle befördert. Hat die Zelle keinen zusätzlichen Bedarf, weil die Kaliumkonzentration genügend hoch ist, wirkt KDPF als sogenannte Phosphatase, die die Aktion der Kinase rückgängig macht, indem sie die vorher übertragene Phosphatgruppe wieder entfernt. Damit wird die Produktion des Transportermoleküls gestoppt.

Das Enzym setzt dabei eine duale Strategie ein: KDPD reicht als sogenannter Transmembran-Rezeptor durch die Zellmembran hindurch und besitzt zwei Erkennungsregionen für Kalium, eine von außen zugängliche und eine innerhalb der Zelle. Bindet Kalium an die externe Erkennungsstelle, wird die Kinaseaktivität herunter geregelt. Bindet Kalium dagegen an die interne Bindungsstelle, wird die Phosphataseaktivität aktiviert.

„Die Zelle kann damit sowohl bei niedrigen Kaliumkonzentrationen in der Umgebung als auch bei einem erhöhten zellulären Bedarf die Produktion des Kaliumtransporters anschalten – und zwar durch eine Feinjustierung des Verhältnisses von Kinase- und Phosphataseaktivität. Dies ermöglicht auch unter fluktuierenden Bedingungen eine sehr präzise Steuerung des Kaliumgehalts in der Zelle“, sagt Jung. „Wir waren völlig überrascht darüber, dass die Natur eine solche Doppelstrategie in nur einem Protein realisiert hat“, sagt Prof. Ulrich Gerland. „Wir vermuten, dass die Integration aller Funktionen in einem Protein nicht nur eine präzisere Reglung ermöglicht, sondern die Regelung auch robuster macht. Denn so funktioniert die Regelung auch dann sicher, wenn die Anzahl der Regelproteine zeitlich schwankt.“

Die Wissenschaftler sind überzeugt, dass auch andere an der Steuerung wichtiger Prozesse beteiligte Rezeptoren bisher unerkannte duale Sensoren sind und wollen nun weitere Rezeptoren hinsichtlich dieser Eigenschaft untersuchen.
weiterer Beitrag des Herstellers          Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!

Aktuelle Messespecials

Fachmessen im Überblick

Messekalender

Mo Di Mi Do Fr Sa So
1
2
Datum : Donnerstag, 2. November 2017
3
Datum : Freitag, 3. November 2017
4
Datum : Samstag, 4. November 2017
5
Datum : Sonntag, 5. November 2017
6
11
12
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27

Nächste Veranstaltungstermine

Sa Nov 18 @11:00 Infrarot Workshop Veranstalter: Optris und Strategische Partnerschaft Sensorik
So Nov 19 @11:00 Infrarot Workshop Veranstalter: Optris und Strategische Partnerschaft Sensorik
Mo Nov 20 @11:00 Infrarot Workshop Veranstalter: Optris und Strategische Partnerschaft Sensorik
Di Nov 21 @11:00 Infrarot Workshop Veranstalter: Optris und Strategische Partnerschaft Sensorik
Mi Nov 22 @11:00 Infrarot Workshop Veranstalter: Optris und Strategische Partnerschaft Sensorik
Mi Nov 22 @11:00 Infrarot Workshop Veranstalter: Optris