Biochemie Wie Nervenzellen fehlgefaltete Proteine kontrollieren
Die Huntington-, Parkinson- und weitere Erkrankungen gehen mit der Fehlfaltung und Aggregation von Proteinen einher. Forscher haben einen Mechanismus entdeckt, wie sich Zellen schützen – ein Ansatz für die Therapie.
Forscherinnen und Forscher haben einen Proteinkomplex identifiziert, der fehlgefaltete Proteine markiert, von schädlichen Interaktionen mit anderen Proteinen in der Zelle abhält und sie zur Entsorgung dirigiert. Die Gruppe erhofft sich einen neuen Ansatz für die Therapie von neurodegenerativen Krankheiten wie Alzheimer, Parkinson oder Chorea Huntington, die mit fehlgefalteten Proteinen assoziiert sind.
Wie der sogenannte Linear Ubiquitin Chain Assembly Complex, kurz Lubac, in die Kontrolle fehlgefalteter Proteine in Zellen involviert ist, untersuchte ein interdisziplinäres Team unter Federführung von Prof. Dr. Konstanze Winklhofer von der RUB zusammen mit Kollegen des St. Josef-Hospitals der RUB und des Max-Planck-Instituts für Biochemie in Martinsried. Die Ergebnisse wurden online am 18. März 2019 in „The Embo Journal“ veröffentlicht.
Neue Funktion für Proteinkomplex
Aus früheren Studien war bekannt, dass der Proteinkomplex Lubac Signalwege der angeborenen Immunantwort reguliert. Die aktuelle Arbeit zeigte, dass das Lubac-System auch fehlgefaltete Proteine als gefährlich erkennt. Es markiert sie mit einer linearen Kette von Proteinen, den Ubiquitinen, und macht sie dadurch für Nervenzellen unschädlich.
Den oben beschriebenen Mechanismus klärte die Gruppe mithilfe extrem hochauflösender mikroskopischer Aufnahmen am Beispiel des Proteins Huntingtin auf, dessen Fehlfaltung zu Chorea Huntington führt. Die linearen Ubiquitin-Ketten fanden die Forscher aber auch an Proteinaggregaten, die bei anderen neurodegenerativen Erkrankungen eine Rolle spielen, zum Beispiel der Amyotrophen Lateralsklerose.
Möglicher Therapieansatz
„Das Anheften der linearen Ubiquitin-Ketten ist ein hoch spezifischer Prozess, da nur ein einziges Protein – nämlich eine Lubac-Komponente – diesen Prozess vermitteln kann“, erklärt Konstanze Winklhofer, Mitglied im Exzellenzcluster Ruhr Explores Solvation, kurz Resolv. „Daraus können Strategien für neue therapeutische Ansätze entstehen. Bis zur Entwicklung eines Medikaments ist es aber noch ein weiter Weg.“
