Membranverschiebung

Membranverschiebung bezeichnet die räumliche Umorganisation von Membranen und Membranbestandteilen in Zellen. Sie umfasst die Verlagerung von Membranflächen zwischen Kompartimenten, Veränderungen der Membranzusammenstellung und dynamische Umstrukturierungen der Membranen. Der Begriff wird in der Zellbiologie genutzt, um Prozesse zu beschreiben, bei denen Membranen aktiv neu angeordnet oder zwischen Bereichen verschoben werden.

Wesentliche Mechanismen der Membranverschiebung sind vesikulärer Transport (Exozytose, Endozytose, Transzytose), Fusion und Spaltung von Membranen sowie der membranelle Austausch im ER-Golgi-Netzwerk. Cytoskelettale Kräfte, Membranbremse und Proteine, die die Membrankrümmung und -Fusion regulieren (zum Beispiel SNARE-Komplexe, Dynamin und BAR-Domänenproteine), spielen dabei eine zentrale Rolle. Lipidzusammensetzung und -verteilung beeinflussen ebenfalls die Membrannachbarschaft und die Bildung von Membrankrümmungen.

Membranverschiebung ist in vielen zellulären Kontexten bedeutsam, etwa bei der Zellteilung (Verteilung von Membranen auf Tochterzellen), bei der Zellmigration und der Immunantwort (Aufnahme und Verarbeitung von Fremdstoffen), sowie bei Endo- und Exozytosepfaden, Autophagie und der Vesikelbildung für den Stofftransport. Die Dynamik der Membran verschafft Zellen die Fähigkeit, Inhalte effizient zu verschieben, Membrandichte zu regulieren und signaling-Organisationszentren zu modulieren.

In der Forschung wird Membranverschiebung oft durch bildgebende Verfahren wie Fluoreszenz- und Live-Cell-Mikroskopie untersucht, ergänzt durch biochemische Methoden zur Charakterisierung von Membranproteinen und Lipiddomänen. Der Begriff dient als Oberbegriff, der in der Fachliteratur gelegentlich auch als Membranumschichtung oder Membranumsatz beschrieben wird.