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Krankhafte Eiweissablagerung im
Reagenzglas studiert |
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Ein internationales Forschungsteam unter Leitung
des Paul Scherrer Instituts (PSI) und der Universität Manchester hat
ein Modellsystem entwickelt, mit dem die Bildung von
Eiweissablagerungen im Reagenzglas studiert werden kann. Dazu
verwenden die Wissenschaftler ein künstlich hergestelltes Miniprotein,
das sich bei erhöhter Temperatur zu Fasern umlagert. Viele unheilbare
Krankheiten zeichnen sich durch abgelagerte Proteinfasern aus. |
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Krankheiten wie Alzheimer, Creutzfeldt-Jakob oder
Diabetes Mellitus Typ 2 haben eines gemeinsam: In den betroffenen
Organen finden sich abgelagerte Proteinfasern, so genannte amyloide
Fibrillen. Im Hirn verstorbener Alzheimerpatienten sind
Amyloidfibrillen als "Plaques" nachweisbar, ebenso treten unlösliche
Ablagerungen in der Bauchspeicheldrüse von Zuckerkranken auf. Warum
sich Proteine falsch falten und ablagern, ist im Detail noch
unbekannt.
Um den komplexen Prozess der Faserbildung zu
ergründen, hat ein Forschungsteam unter Leitung von Michel Steinmetz
vom PSI und von Richard Kammerer von der Universität Manchester ein
einfaches Modellsystem entwickelt. Mit einem synthetisch hergestellten
Miniprotein können molekulare Umlagerungen im Reagenzglas simuliert
und studiert werden. Das dafür eigens konstruierte Miniprotein ist bei
niedriger Temperatur stabil und löslich. Wird die Temperatur erhöht,
lagert es sich in unlösliche Fibrillen um, die Amyloidfibrillen aus
krankem Gewebe täuschend ähnlich sind. Das internationale Team hat
seine Arbeit nun in der jüngsten Ausgabe der bekannten
US-Fachzeitschrift "PNAS" veröffentlicht.
Einfaches Modellsystem für komplexe Fragen
Mit dem Modellsystem können die Forschenden der Frage nachgehen,
welche Faktoren den löslichen Zustand des Miniproteins stabilisieren
und welche die fibrillöse Ablagerung begünstigen. Indem sie gezielt
Aminosäuren austauschen oder chemisch verändern, können die
Wissenschaftler die Kinetik der Umlagerung beeinflussen. So erhalten
sie Hinweise darauf, wie die einzelnen Aminosäurenketten in den
Amyloidfibrillen gepackt sind. Bisherige Studien lassen darauf
schliessen, dass amyloide Fibrillen aus gegenläufig angeordneten
Faltblättern bestehen und dass ihre Bildung auf gewissen
Wechselwirkungen zwischen wasserabweisenden Aminosäuren beruht.
Bekannt ist, dass Faktoren wie Genmutation,
Modifikation von Aminosäuren oder Prozesse des Alterns zu den
amyloiden Ablagerungen führen, die mit den uns bekannten Krankheiten
einhergehen. Als vereinfachte Miniaturausgabe eines echten und
komplexen Proteins hat das Modellsystem den entscheidenden Vorteil,
den Prozess der Umlagerung im Reagenzglas immer noch relativ präzise
wiederzugeben. Somit können die Forschenden verschiedene Faktoren
gezielt und physiologisch relevant auf ihre Effekte hin testen - ein
wichtiger Mosaikstein hin zum bessern Verständnis vieler bisher
unheilbarer Leiden. |
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31. März 2004 |
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Quellen und weitere Informationen: |
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© 2004 ChemLin, aktualisiert am
30 April 2011
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