Bei Parkinson versagt die molekulare Leibgarde

Die Parkinson-Krankheit ist gepr?gt von einem fortschreitenden Absterben von Nervenzellen im Gehirn. Die genauen Ursachen sind bis heute nicht bekannt. Daher ist die Entwicklung wirkungsvoller Therapien so schwierig. Bekannt ist, dass das im Gehirn vorkommende Protein ¦Á-Synuclein an der Krankheit beteiligt ist.

Forschende an der ETH Z¨¹rich und am Biozentrum der Universit?t Basel haben nun herausgefunden, dass ?Leibw?chter-Proteine? (Chaperone) bei der Entwicklung von Parkinson ebenfalls eine Rolle spielen: In gesunden Zellen ist ¦Á-Synuclein stets von solchen Chaperonen umgeben. Die Chaperone sorgen so daf¨¹r, dass ¦Á-Synuclein funktionst¨¹chtig bleibt. Schwerwiegende Folgen hat es jedoch, wenn die Chaperone ihrer Leibw?chter-Funktion nicht mehr nachkommen k?nnen.

Dazu kann es zum Beispiel kommen, wenn chemische Ver?nderungen am Protein ¦Á-Synuclein, wie sie auch bei der Parkinson-Krankheit zu beobachten sind, die Wechselwirkung mit den Chaperonen st?ren oder wenn die Chaperone altersbedingt weniger aktiv sind. Dies f¨¹hrt dazu, dass sich ?unbegleitete? ¦Á-Synuclein-Proteine an innerzellul?re Membranen ¨C jene der Mitochondrien (Zellkraftwerke) ¨C heften, dort aggregieren und unter anderem die Membranen nach und nach zerst?ren. Aus Membrantr¨¹mmern und ¦Á-Synuclein bilden sich Lewy-K?rperchen genannte innerzellul?re Ablagerungen, die f¨¹r Parkinson typisch sind, wie andere Wissenschaftler k¨¹rzlich zeigten.

Neues Aufgabengebiet von Chaperonen entdeckt

Chaperone waren bisher daf¨¹r bekannt, dass sie Proteinen helfen, ihre funktionsf?hige dreidimensionale Struktur zu erhalten: Proteine werden in den Zellen zun?chst als fadenf?rmige Molek¨¹le hergestellt. Indem sich Chaperone daran heften, sorgen sie daf¨¹r, dass sich die Proteine zur richtigen Form zusammenlagern. ?In unserer Arbeit zeigen wir nun, dass Chaperone noch eine weitere Aufgabe haben: Indem sie sich dynamisch an Proteine heften, k?nnen sie auch die Proteinfunktion regulieren?, sagt Roland Riek, Professor f¨¹r physikalische Chemie an der ETH Z¨¹rich. Er leitete die im Fachmagazin externe Seite Nature ver?ffentlichte Arbeit zusammen mit Sebastian Hiller, Professor am Biozentrum der Universit?t Basel.

Dass sich Chaperone dynamisch an ¦Á-Synuclein heften, zeigten die Forschenden mittels ?In-cell NMR-Spektroskopie?. Die NMR-Spektroskopie ist eine Methode, mit der Wissenschaftler die dreidimensionale Struktur von Molek¨¹len und Molek¨¹lansammlungen aufkl?ren. Normalerweise m¨¹ssen die Molek¨¹le daf¨¹r gereinigt in L?sung vorliegen. Bei der relativ jungen ?In-cell NMR-Spektroskopie? finden die Messungen direkt in biologischen Zellen statt.

Die gewonnenen Erkenntnisse d¨¹rften neue Impulse zur Behandlung von Parkinson liefern. Laut den Wissenschaftlern sollten k¨¹nftig auch die Chaperone sowie die Aufrechterhaltung ihrer Funktionsf?higkeit bei der Entwicklung von Parkinson-Therapien in Betracht gezogen werden.

Dieser Artikel basiert auf einem externe Seite Text des Biozentrums der Universit?t Basel.