Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bestandteile des Schlüsselenzyms für Alzheimer identifiziert

31.03.2003


Es ist fast wie ein Puzzle: Harald Steiner und Dieter Edbauer im Labor von Professor Christian Haass am Adolf-Butenandt-Institut der LMU ist es erstmals gelungen, die vier Bestandteile der g-Sekretase zu einer funktionsfähigen Einheit zusammenzusetzen, wie in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature Cell Biology berichtet.



Dieses Schlüsselenzym der Alzheimer-Erkrankung schneidet in einem bisher noch unverstandenen Mechanismus wie eine Schere das Amyloid ß-Peptid aus einem großen Eiweiß heraus. Die Peptide veklumpen dann im Gehirn mit sich selbst zu den charakteristischen Plaques, was zum Untergang der benachbarten Nervenzellen führt. Alzheimer ist eine nach wie vor unheilbare Krankheit, bei der es meist in hohem Alter zu einem starken Verlust der Gedächtnisleistung kommt. "Diese neu entdeckten Proteine sind natürlich hervorragende Zielmoleküle für die Suche nach neuen Alzheimer-Medikamenten", so Christian Haass.

... mehr zu:
»Alzheimer »Enzym


Wenn die g-Sekretase das Amyloid aus dem Vorläuferprotein schneidet, findet dieser Prozess innerhalb der äußeren Zellmembran statt. "Das ist ein biochemisch äußerst schwieriger Vorgang", so Edbauer. "Das Enzym ist deshalb auch sehr komplex aus mehreren Bestandteilen aufgebaut - Funktionsweise und Aufbau waren bisher aber unbekannt." Die Forscher haben nun erstmals die einzelnen Bestandteile g-Sekretase identifiziert und zu einer aktiven Einheit zusammengesetzt. Damit ist dieses etwas mysteriöse Enzym, das bereits 1992 postuliert wurde, endlich identifiziert.

Optimales Objekt für die Experimente war die Bäckerhefe. Ihr Genom ist komplett entschlüsselt, wobei sich zeigte, dass sie einer der wenigen Organismen ohne g-Sekretase ist. Die Forscher konnten nun alle Kandidatengene für eine Untereinheit des Enzyms in die Bäckerhefe einschleusen. Die Bäckerhefe kann wie jeder andere Organismus fremdes genetisches Material - in diesem Fall die Gene der einzelnen Untereinheiten der g-Sekretase - ablesen. "Wir haben ein künstliches Substrat der v in der Membran der Hefe verankert", erklärt Steiner. "Nur ein korrekt zusammengesetztes Enzym konnte dieses Substrat schneiden. Dadurch wurde ein Faktor freigesetzt, der zu einer deutlich sichtbaren Blaufärbung der lebenden Hefezellen führte - als Erfolgsmeldung für uns."

Das Team um Haass konnte zeigen, dass insgesamt vier verschiedene Gene für die vier Untereinheiten der g-Sekretase codieren. Ist das Enzym die Schere, so übernehmen seine Untereinheiten die Funktionen der Schneiden, des Griffs, einer Schraube und einer Mutter. Die Schneiden dieser molekularen Schere sind die Presenilin-Proteine. Ihre Gene wurden bereits im Zusammenhang mit einer seltenen familiären Alzheimer-Erkrankung identifiziert, die im jungen Erwachsenenalter einsetzt. Die bei dieser Erbkrankheit auftretenden Veränderungen in den Presenilinen verschieben die Schnittgenauigkeit der Enzymschere, was das entstehende Amyloid noch schneller verklumpen lässt.

Jedes der vier Gene ist absolut notwendig, um die g-Sekretase zusammenzusetzen. Fehlt auch nur einer der Partner, kann das Enzym nicht funktionieren. In der Hefe soll jetzt auch die genaue Funktion der einzelnen Gene untersucht werden. "Gleichzeitig wollen wir natürlich auch eine mögliche Blockierung einzelner Bestandteile der Enzym-Schere in der Hefe untersuchen", so Haass. "Das ist ein viel versprechender Ansatz, um möglichst rasch neue Medikamente gegen Alzheimer zu entwickeln." Sechs Jahre harte Arbeit haben die Forscher in die Experimente investiert. "Unsere langfristig angelegten und hartnäckigen Untersuchungen waren nur aufgrund der kontinuierlichen Unterstützung der Deutschen Forschungs-gemeinschaft möglich", so Haass. "Das zeigt auch, dass kompetitive Forschung in Deutschland durchaus noch möglich ist."

Cornelia Glees-zur Bonsen | idw
Weitere Informationen:
http://www.med.uni-muenchen.de/haass

Weitere Berichte zu: Alzheimer Enzym

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut
20.10.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Aus der Moosfabrik
20.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise