am Puls Biologie 8, Arbeitsheft

10 Grundlagen der Genetik Der amerikanische Zell- und Molekularbiologe Günther Blobel entdeckte, dass neu hergestellte Proteine ähnlich wie Briefe adressiert sind und so ihren Bestimmungsort in einer Zelle finden. Als Adresse wirken kurze Amino­ säuresequenzen am Anfang der Proteinmoleküle. Blobel sagte Tunnel in der Membran des ER (Endoplasmatischen Reticulum) voraus, an denen die Ribosomen andocken und wo das neue Proteinmolekül sofort in das ER „hinein- produziert“ wird. Sowohl die Tunnel für den Proteintransport als auch die Andockstellen der Ribosomen konnte er mit seinem Team nachweisen. Diese Erkenntnisse über Proteintransporte innerhalb von Zellen sind wichtig für ein besseres Verständnis be­ stimmter Erkrankungen (zB Cystischer Fibrose) und ermöglichen neue Therapien. Die Herstellung und Verarbeitung von Proteinen in verschiedenen Zellbereichen sind ein Aspekt aus dem Basiskonzept Kompartimentierung. Abb. 8: Proteinbiosynthese „A“ in Abbildung 8 ist eine Vorstufe eines Proteins, das aus der Zelle transportiert werden soll (zB das blutzuckersenkend wirkende Hormon Insulin). Fertige mithilfe von Abbildung 8 ein Fließschema an, das alle Schritte auf dem Weg von der DNA bis zur Exozytose aus der Zelle darstellt. Die Reihenfolge der Aminosäuren des zuerst gebildeten Proteinabschnittes ist die Signalsequenz, die als „Zieladresse“ eines Proteins wirkt. Blobel vermutete bereits richtig, dass diese Signalsequenz der Proteine unmittelbar nach dem Austritt aus dem Ribosom vom ER erkannt werden muss. Für die Erkennung der Singalsequenz nahm er Rezeptoren an. Deren Aufgabe sollte es sein, die Ribosomen zusammen mit der herauswachsenden Polypeptidkette an die Membran des endoplasmatischen Retikulums zu koppeln. Erläutere, von deinen Kenntnissen zur Struktur von Proteinen ausgehend, weshalb zum einen die Signalsequenz bei einem fertigen Protein nicht mehr erkannt werden könnte und zum anderen der Transport von Proteinen in das ER kaum noch möglich wäre. Tipp: Einen Hinweis findest du im Schulbuch auf S. 23 beim Basiskonzept „Struktur und Funktion“ und bei der letzten Teilgrafik von Abb. 15. Was geschieht nach der Translation mit der Aminosäurekette (die auch als Primärstruktur eines Proteins bezeichnet wird)? A W 1  W 2  Proteine werden adressiert Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv