MOLEKULARE IDENTIT�TSKRISE � EIN RIBOZYM OHNE RNA
Nicht alle Enzyme, f�r deren Funktionalit�t ein RNA-Bestandteil vorausgesetzt wurde, enthalten tats�chlich RNA. Diese �berraschende Erkenntnis ist das Ergebnis eines Projektes des Wissenschaftsfonds FWF, das sich mit dem Enzym RNase P befasst. Entgegen der g�ngigen Lehrmeinung vermutete das Projekt-Team aus Wien schon seit L�ngerem, dass bestimmte Formen von RNase P keine RNA enthalten. Jetzt belegen sie mit einer Reihe eleganter Experimente, die heute im Fachjournal CELL ver�ffentlicht werden, die Richtigkeit ihrer Annahme.
Lebende Fossilien sind Ribozyme nicht wirklich � trotzdem zeugen diese Enzyme, deren Funktionalit�t RNA als Bestandteil erforderlich macht, von einer lang vergangenen Zeit. Einer Zeit, als biochemische Vorg�nge noch durch RNA-Molek�le gesteuert wurden. Sp�ter erst setzten sich die Proteine molekular in Szene. RNase P, ein Enzym, das Transfer-RNAs modifiziert, gilt als ein solches RNA-Enzym (Ribozym). Alle bisher charakterisierten Formen dieses Enzyms best�tigten die Vermutung �ber deren RNA-Anteil. Seit 20 Jahren gab es jedoch auch Indizien, die Zweifel an der Allgemeing�ltigkeit dieser Entdeckung n�hrten und andeuteten, dass dieses Enzym nur aus Proteinen bestehen w�rde. F�r Diskussion unter den ExpertInnen war gesorgt.
OHNE RNA GEHT’S AUCH
Jetzt scheint diese Diskussion beendet. Die Arbeitsgruppe von Prof. Walter Rossmanith an der Medizinischen Universit�t Wien zog diesen Schlussstrich mit der gelungenen Identifikation der Bestandteile von RNase P aus menschlichen Mitochondrien. Dazu Prof. Rossmanith: „RNase P besteht aus drei Proteinen, die g�nzlich ohne RNA f�r die katalytische Aktivit�t des Enzyms sorgen. Das herauszufinden war bisher nicht gelungen, da das Enzym aufgrund des losen Zusammenhalts seiner Bestandteile bei der Isolierung leicht zerf�llt. Durch ein von uns entwickeltes Protokoll konnten wir nun dieses Problem umgehen. Das war der Durchbruch f�r die Identifizierung der Proteine.“ Johann Holzmann, Doktorand im Team von Prof. Rossmanith, erg�nzt: „Die schwierigste Aufgabe war es, die Proteine aufzusp�ren, danach ging es schnell. Wir produzierten die einzelnen Proteine getrennt in Bakterien, isolierten sie und stellten aus ihnen die mitochondriale RNase P im Reagenzglas wieder her. Damit gab es f�r uns � und CELL � keine Zweifel mehr: Mitochondriale RNase P kommt ohne RNA aus.“
DAS RAD NEU ERFUNDEN
Die Identit�t der drei Proteine beantwortete zus�tzlich eine bislang ungel�ste Frage der molekularen Evolutionsforschung: Wie wird ein Ribozym durch ein Protein-Enzym ersetzt? Die Antwort, die sich aus den Daten ergibt, ist, dass die aus Proteinen bestehende mitochondriale RNase P sich parallel zum Ribozym entwickelt hat. Am Ende ersetzte sie diese. Interessant ist, dass die drei Proteinkomponenten aus ganz verschiedenen Stoffwechselwegen rekrutiert wurden und dass sie dabei trotzdem ihre urspr�nglichen Funktionen beibehalten haben. Prof. Rossmanith erg�nzt: „Wir bezeichnen die mitochondriale RNase P auch als Patchwork-Enzym, weil sie wie ein Flickwerk aus ein paar gerade zur Verf�gung stehenden Bestandteilen zusammengestellt erscheint.“ Unklar bleibt, warum nur RNase P in den Mitochondrien von Tieren und nicht s�mtliche Ribozyme durch Protein-Enzyme ersetzt wurden. Somit stehen die Ergebnisse dieses erfolgreichen FWF-Projektes ganz am Anfang einer Reihe von Fragen � und Antworten.
Bild und Text verf�gbar unter:
http://www.fwf.ac.at/de/public_relations/press/pv200811-de.html
Originalpublikation: „RNase P without RNA: Identification and functional reconstitution of the human mitochondrial tRNA processing enzyme“ J. Holzmann, P. Frank, E. L�ffler, K. Bennett, C. Gerner & W. Rossmanith. Cell 135, 462-474, October 31, 2008, DOI 10.1016/j.cell.2008.09.013
PRESSEMITTEILUNG-DETAILS:
Wissenschaftlicher Kontakt:
Prof. Walter Rossmanith
Medizinische Universit�t Wien
Zentrum f�r Anatomie & Zellbiologie
W�hringer Str. 13
1090 Wien
M 0664 / 800 16 37 512
E walter.rossmanith@meduniwien.ac.at Der Wissenschaftsfonds FWF:
Mag. Stefan Bernhardt
Haus der Forschung
Sensengasse 1
1090 Wien
T +43 / 1 / 505 67 40 – 8111
E stefan.bernhardt@fwf.ac.at Redaktion & Aussendung:
PR&D – Public Relations f�r Forschung & Bildung
Campus Vienna Biocenter 2
1030 Wien
T +43 / 1 / 505 70 44
E contact@prd.at
W http://www.prd.at