Fast ein Weihnachtsbaum Fettsäurefabrik bei der Arbeit

So sieht es aus, wenn eine molekulare Fettsäurefabrik arbeitet, dargestellt in einer Auflösung von 1,9 Ångström – 19 Millionen Mal kleiner als ein Millimeter. Wir erinnern uns: Die Zellen eines jeden Organismus brauchen Fettsäuren, um Energie zu speichern und sich zu vermehren. Produziert werden sie von einer zellulären Nanomaschine, der Fettsäure-Synthase (FAS). Wie das im Detail aussieht, haben jetzt Forschende um Ashwin Chari und Holger Stark am Max-Planck-Institut (MPI) für Multidisziplinäre Naturwissenschaften Göttingen in bisher unerreichter Auflösung sichtbar gemacht. Um die nötigen chemischen Reaktionen durchzuführen, müssen die Fettsäuren innerhalb der „Fabrik“ von einem Enzym zum nächsten transportiert werden. Das übernimmt ein molekulares „Shuttle“, das Acyl-Carrier-Protein (ACP).Um dessen Weg durch die „Fabrik“ zu erkennen und den Produktionszyklus zu verstehen, haben die Forschenden das ACP in verschiedenen Arbeitsphasen blitzschnell eingefroren und mit dem weltweit höchstauflösenden Kryo-Elektronenmikroskops eine Reihe von Aufnahmen gemacht. Dann haben sie computerbasiert die 3-D-Struktur errechnet, die man hier sieht. Das ACP-Molekül in der hier untersuchten Hefe-FAS könnte auch helfen, krankheitserregende Organismen zu hemmen, die ebenfalls die Hefe-ähnliche FAS nutzen. Dazu zählen Hefepilze wie Candida albicans, der Schleimhäute befällt, sowie der Tuberkulose-Erreger.

Foto: Ashwin Chari