Artikel veröffentlicht: Absolute Zahlen für das peroxisomale Hefeproteom

Hefezellen müssen schnell und zuverlässig auf Änderungen der Umgebungsbedingungen, wie z.B. geänderte Nährstoffbedingeungen reagieren. So geht die Umstellung von Glukose als Kohlenstoffquelle auf Ölsäure, eine langkettige Fettsäure, deren Abbau spezielle Stoffwechselwege der Betaoxidation erfordert, mit der Zunahme von Peroxisomen einher. Aber nicht nur die Zahl und Größe dieser Zellorganellen ändert sich, auch die Proteinzusammensetzung muss angepasst werden. Bislang existierte keine genaue Beschreibung welche Proteine und vor allem in welchert Anzahl (copy number) unter den verschiedenen Bedingungen exprimiert werden. Die Publikation von Hirak Das und Kollegen aus der Arbeitsgruppe von Bettina Warscheid füllt diese Lücke nun unter Verwendung von moderner Massenspektrometrie: Durch ausgiebige Vorfraktionierung wird ein besonders umfangreiches Bild des Proteoms in Form von 4500 quantifizierten Proteinen erhalten. Mittels eines Tricks konnten die Forscher die absolute Zahl an Proteinen ermitteln: Die Anzahl von Histonen ist proportional zur DNA-Menge und damit zur Anzahl von Zellen und zu deren Gesamtgewicht. Unter Berücksichtigung der molekularen Masse eines jeden Proteins kann damit die Anzahl an Proteinen pro Zelle und damit die copy number bestimmt werden. Das und Kollegen konnten somit drastische Veränderungen wie die Zunahme der peroxisomalen Proteinanzahl um den Faktor neun oder die Zunahme von Enzymen der Betaoxidation von über 500-fach zeigen. Interessanterweise änderte sich die Anzahl an Importproteinen, die für den Transport in die Peroxisomen zuständig sind, kaum. Diese müssen somit unter Oleatbedingungen einen deutlich höheren Durchsatz leisten. Wie genau dies abläuft ist Gegenstand der aktuellen Forschung von Prof. Warscheid.