Per Anhalter durch die Zellmembran
Zellen müssen Proteine und fettartige Moleküle an die richtigen Stellen bringen. Forschende aus Dresden haben untersucht, ob dafür derselbe Transportweg zuständig ist.
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Blick auf die Membran einer menschlichen Melanomzelle. Die untersuchten Lipide sind orange dargestellt. © H. Mathilda Lennartz et al./MPI-CBG/Nat Cell Biol (2026)
Jede Zelle in unserem Körper hat eine Art Paketdienst. Er bringt Stoffe von außen ins Zellinnere. Dafür wölbt sich die Zellhülle nach innen und schnürt ein winziges Bläschen ab, das die Stoffe mitnimmt. Ein Eiweiß namens Clathrin hilft bei diesem Vorgang. Fachleute nennen diesen Weg Clathrin-vermittelte Endozytose.
Bekannt war bisher, dass dieser Weg Proteine gezielt sortiert. Diese Eiweiße erledigen in der Zelle viele Aufgaben. Offen blieb aber bis jetzt eine andere Frage: Sortiert der Paketdienst auch die Lipide? Das sind fettartige Moleküle, aus denen die Zellhülle, die Membran, zu einem großen Teil besteht.
Drei Dresdner Teams verfolgen die Lipide
Um das herauszufinden, arbeiteten drei Dresdner Forschungseinrichtungen zusammen: das Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG), das Biotechnologische Zentrum der TU Dresden (BIOTEC) und das Zentrum für Systembiologie Dresden (CSBD). Die Forschenden machten verschiedene Lipide unter dem Mikroskop sichtbar und beobachteten, wie sie sich in der Zellmembran verhalten. Ein mathematisches Modell half ihnen bei der Auswertung.
Sie untersuchten zehn verschiedene Lipidarten und verglichen, wie häufig sie über diesen Weg in die Zelle gelangten. "Einige der Lipide wurden etwas bevorzugter in die Zelle transportiert als andere", sagt Erstautorin Mathilda Lennartz, die als Postdoktorandin am MPI-CBG forschte.
Für Lipide ist der Paketdienst kaum zuständig
Den Grund sieht sie in der Anordnung der Lipide. Manche sammeln sich eher an der Innenseite der Membran, andere an der Außenseite. Auch die Form dieser Einstülpungen spielt eine Rolle. Dadurch werden Lipide von der Innenseite etwas häufiger aufgenommen.
Die Unterschiede sind allerdings sehr gering. Das betonen die Studienleiter André Nadler vom MPI-CBG und Alf Honigmann vom BIOTEC. Die Forschenden gehen deshalb davon aus, dass die Zelle diesen Transportweg vor allem nutzt, um Proteine zu sortieren. Lipide werden offenbar auf anderen Wegen sortiert. Zum Beispiel über Transportwege, bei denen keine solchen Bläschen entstehen.
"Damit kann die Zelle zwei Prozesse voneinander trennen, die logistisch ohnehin schon sehr kompliziert sind: die Sortierung von Proteinen und die Sortierung von Lipiden“, sagen die Studienleiter Nadler und Honigmann. Die neue Methode eröffnet den Forschenden nun einen genaueren Blick auf die Lipide. Er kann zeigen, wie sie sich in der Zellmembran verteilen und wie sie sich dort bewegen.
Originalpublikation:
Lennartz, H.M., da Costa Nunes, S., Böhlig, K. et al. Quantification of lipid sorting during clathrin-mediated endocytosis. Nat Cell Biol (2026).
