Rinderwahnsinn und Alzheimer
Rinderwahnsinn und Alzheimer
Potsdamer Biochemiker erforscht Mechanismen von Proteinfaltungskrankheiten
Viele Krankheitsbilder wie Alzheimer, Typ-II-Diabetes, aber auch der Rinderwahnsinn werden durch die Verklumpung von Proteinen verursacht. Prof. Dr. Robert Seckler, Professor für Physikalische Biochemie an der Universitaet Potsdam, untersucht mit seiner Arbeitsgruppe die Mechanismen solcher Proteinfaltungskrankheiten.
Ein funktionsfaehiges, biologisch aktives Protein hat sich aus einem fadenfoermigen, langen Molekuel zu einer komplexen, raeumlichen Struktur zusammengefaltet. In diesem Zustand kann es nicht verklumpen. Waehrend einer Teilentfaltung dagegen gelangen kurzzeitig klebrige Stellen auf die Oberflaeche, die normalerweise im Inneren des aktiven Molekuels verborgen sind. Eine zu hohe Temperatur, ein unguenstiger Sauurewert oder eine genetische Mutation koennen die korrekte Faltung stoeren, so daß das Protein verklumpt. Dann bilden sich faserfoermige Aggregate, die sogenannten Amyloide.
Den kritischen Moment der Proteinfaltung haben Seckler und seine Mitarbeiter an einem Virus-Modell untersucht, dem Phagen P22. Dieser Phage besitzt ein sogenanntes Tailspike-Protein, mit dem er sich an der Außenwand von Bakterien festhaelt. Einmal angedockt, spritzt er seine Erbinformation in die Bakterie ein und zwingt diese zum Kopieren, so daß 30 bis 100 neue Viren mit dem entsprechenden Schwanzprotein entstehen. Bestimmte Mutationen der Erbinformation des Virus bewirken, daß sich teilgefaltete Tailspikeprotein-Molekuele anhaeufen und verklumpen.
Auch bei menschlichen Proteinfaltungskrankheiten spielen genetische Mutationen eine Rolle. Zwar sind die Alzheimerkrankheit oder die Senile Systemische Amyloidose typische Alterskrankheiten, aber erbliche Formen dieser Erkrankungen können auch schon im Kindes- und Jugendalter ausbrechen. Ein Beispiel ist die Familiaere Amyloid Polyneuropathie, hervorgerufen durch mutierte Formen eines Trägerproteins für Schilddrüsenhormone. Die Mutationen lassen dieses Protein leicht verklumpen, so daß sich zunehmend Amyloidfasern im Nervengewebe und in Organen ablagern und deren Funktion beeintraechtigen. Hier koennten die Erkenntnisse aus biophysikalischen Experimenten moeglicherweise einen Ansatz für die Therapie liefern, hofft Seckler. Denkbar waere es zum Beispiel, die gestoerte Proteinfaltung medikamentoes zu stabilisieren und damit den Ausbruch der Krankheit hinauszuzoegern.
Hinweis an die Redaktionen:
Mit weiteren Fragen koennen Sie sich an Prof. Dr. Robert Seckler wenden, Biotechnologiepark Luckenwalde, 14943 Luckenwalde, Tel.: 03371/681338, E-Mail seckler@rz.uni-potsdam.de.
Eine Langfassung zu diesem Thema erschien in der Juni-Ausgabe der PUTZ und kann gerne angefordert werden. Der Abdruck ist kostenfrei.
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