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Neue strukturelle Einblicke in die Substratbewegungen innerhalb der Fettsäure-Synthetase in Hefe

29 June 2010. Die Fettsäure-Synthase (FAS) ist ein Schlüsselenzym für die Biosynthese von Fettsäuren in Lebewesen. Fettsäuren dienen als Energiespeicher, Botenstoffe und Bestandteil der Zellmembran und erfüllen damit zentrale Aufgaben der Zelle. Die FAS von Hefe gehört zur Typ 1-Familie und hat eine molekulare Masse von 2,6 MDa. Hefe besitzt eine rigide käfigartige FAS-Maschinerie mit sechs Reaktionskammern für eine besonders effiziente Fettsäuresynthese. Eine vor kurzem in den Proceedings of the National Academy of the USA veröffentlichte 5.9-Å dreidimensionale Karte der Hefe-FAS weist wesentliche Unterschiede zu den bisher bekannten Röntgen-Strukturen auf. Die neue Kryo-EM-Studie des von Werner Kühlbrandt geführten Teams von Wissenschaftlern zeigt, dass die fassförmigen Wände dieses makromolekularen Komplexes wesentliche konformative Flexibilität aufweisen: Die Kryo-EM-Studie zeigt die ACP-Domäne  in mehreren verschiedenen Standorten nahe der katalytischen Domänen innerhalb der Reaktionskammer und erbringt damit einen direkten Beweis für den Pendelmechanismus der Fettsäure-Synthese. Die Forscher gehen davon aus, dass bei Hefe ausschließlich die ACP-Domäne das Substrat vorwärts bewegt im Gegensatz zur FAS von Säugern, deren Effizienz durch hohe konformative Flexibilität des gesamten Komplexes bestimmt wird.  Mehr ...
 

Gipson P, Mills DJ, Wouts R, Grininger M, Vonck J, Kühlbrandt W (2010) Direct structural insight into the substrate-shuttling mechanism of yeast fatty acid synthase by electron cryomicroscopy. P Natl Acad Sci USA 107:9164-9.