Mitochondrien

Ausführlich erklärt

Mitochondrien gewinnen Energie über die Zellatmung. In ihrer inneren Membran sitzt die Atmungskette, eine Folge von Proteinkomplexen, die Elektronen aus Nährstoffen auf Sauerstoff übertragen. Dabei entsteht ein Protonengefälle, das die ATP-Synthase antreibt. Als Nebenprodukt bilden sich reaktive Sauerstoffspezies, die in geringer Menge als Signalmoleküle dienen, in größerer Menge aber Zellbestandteile schädigen können.

Mitochondrien besitzen ein eigenes kleines Genom, das beim Menschen praktisch nur über die Mutter vererbt wird. Erklärt wird diese Besonderheit mit der Endosymbiontentheorie: Vorläufer der Mitochondrien waren vermutlich eigenständige Bakterien, die vor sehr langer Zeit von einer Wirtszelle aufgenommen wurden.

Bedeutung in der Peptidforschung

Für die Peptidforschung sind Mitochondrien in doppelter Hinsicht interessant. Zum einen codiert die mitochondriale DNA selbst kurze Peptide, darunter MOTS-c und Humanin, die in Tiermodellen auf Stoffwechseleffekte untersucht werden. Zum anderen zielen synthetische Peptide wie SS-31, auch Elamipretid genannt, auf die innere Mitochondrienmembran. Humandaten zu MOTS-c und Humanin sind sehr begrenzt.

Einordnung

Das Bild vom „Kraftwerk“ greift zu kurz: Mitochondrien sind auch an Kalziumhaushalt, programmiertem Zelltod und Immunsignalen beteiligt. Dass mitochondriale Dysfunktion mit dem Altern einhergeht, ist gut belegt. Wie weit sie Ursache und nicht nur Folge ist, wird noch erforscht.