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16. Mai 2018

Ein wichtiges Protein hinter Parkinson

Die Parkinson-Krankheit führt nach und nach zu einem Verlust von Nervenzellen. Ein Team aus deutschen Forscherinnen und Forschern hat jetzt die Mechanismen rund um ein Protein beschrieben, das bei der Krankheit eine zentrale Rolle spielt.

Die Parkinson-Krankheit geht im frühen Stadium mit Störungen des Geruchsinns, des Schlafs und mit Stimmungsschwankungen einher und führt später zu dem typischen Muskelzittern (Tremor), dem die Krankheit die umgangssprachliche Bezeichnung 'Schüttelkrankheit' verdankt. Hinter diesen Symptomen steckt ein sich kontinuierlich verstärkendes Absterben von Nervenzellen im Gehirn. Eine Schlüsselrolle bei diesem neurodegenerativen Vorgang spielt das Protein Alpha-Synuclein. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des deutschen Forschungszentrums Jülich und der Universität Düsseldorf ist es nun gelungen, die Mechanismen um dieses Protein in bisher ungekannter Genauigkeit zu beschreiben. Über ihre Erkenntnisse berichten sie in den Fachzeitschriften 'Biophysical Journal' und 'Communications Biology'.

Ein schwer fassbares Protein

Die Beschreibung von Alpha-Synuclein stellt für die Wissenschaftler eine grosse Herausforderung dar. Das Protein hat nämlich nicht eine stabile Form, so wie bei Biomolekülen in der Regel üblich, sondern es verändert ständig seine Form und ist deshalb schwer zu fassen, wie Dr. Manuel Etzkorn, Leiter der Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe am Institut für Physikalische Biologie der Universität Düsseldorf, mit einem Vergleich anschaulich macht: „Während die meisten Moleküle gefaltet sind und eine feste räumliche Struktur haben, ist das bei Alpha-Synuclein nicht der Fall. Dieses Protein kann man sich vereinfacht vorstellen wie ein Verbund aus Atomen, die quasi einem Spaghetti entlang aufgereiht sind, das ihr gemeinsames Rückgrat bildet. Die Atome sind ständig in Bewegung, und das Protein wabbert wie ein Spaghetti im kochenden Wasser.“ Durch trickreiches Vorgehen schafften es die Forscher, das Flatterprotein zu beschreiben und dabei insbesondere seine Wechselwirkung mit der Membran von Nervenzellen besser zu verstehen. 

Mögliche Einflussnahme

Die Erkenntnisse sind deshalb von grosser Bedeutung, weil die beschriebenen Wechselwirkungen zwischen Protein und Zellmembran als ein wichtiger Faktor bei der Entstehung von Parkinson gelten. Wissenschaftler vermuten, dass diese die Prozesse begünstigen, die später zum Absterben der Nervenzellen führen. Aus dem neuen Wissen könnten mittelfristig neue Behandlungsmöglicheiten von Parkinson hervorgehen, sagt Dr. Etzkorn: „Man könnte versuchen, durch einen geeigneten Wirkstoff das Alpha-Synuclein in einen Faltungszustand (Konformation) zu treiben, der, im Zusammenspiel mit den Membranen der Nervenzellen, den Ursachen der Krankheit entgegenwirkt. “ Nach Auskunft des Düsseldorfer Wissenschaftlers wird bereits an Wirkstoffkandidaten basierend auf diesem Prinzip geforscht. „Unsere neuen Erkenntnisse könnten künftig helfen, die Suche nach Wirkstoffkandidaten noch spezifischer zu machen“, sagt Etzkorn.

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Protein Alpha-Synuclein
Das Protein Alpha-Synuclein (blau) wechselwirkt mit den Membranen der Nervenzellen (weiss/rot). Der entsprechende Mechanismus kann die Bildung von parkinsonrelevanten Proteinablagerungen (grün) sowohl positiv als auch negativ beeinflussen.
 

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