Polizeiauto für molekulare Übeltäter entdeckt

Molekül entsorgt fehlerhafte Proteine

Biologen der Universität Bonn haben zusammen mit Medizinern des University College in London ein Molekül entdeckt, das wie ein „Polizeiauto“ für molekulare „Übeltäter“ fungiert. Mit der Hilfe dieses Moleküls werden die fehlerhaften Proteine schnell entsorgt, ohne dass sie die Zelle schädigen können. Die Entdeckung hat große Bedeutung für die Bekämpfung der tödlichen Erbkrankheit Chorea Huntington (auch Huntington-Krankheit), gegen die es bisher keine Heilmittel gab, berichten die Forscher in der aktuellen Ausgabe des Journals Current Biology.

Ursache von Chorea Huntington ist ein Gendefekt. Er sorgt dafür, dass in den Nervenzellen die so genannten Huntingtin-Proteine zu langen Fäden verkleben. Wenn diese Eiweiß-Fasern zu groß werden, gehen die Nervenzellen daran zugrunde. Ähnliches passiert auch bei Erkrankungen wie Alzheimer oder BSE: Dort entstehen im Gehirn große Protein-Knäuel, die das Hirngewebe absterben lassen. Proteine verkleben miteinander, wenn sie die falsche Form annehmen. Dann können plötzlich „klebrige“ Bereiche des Proteins nach außen weisen, die normalerweise in im Inneren verborgen sind. Wenn es zu so einer Umkehr kommt, sorgen spezielle Aufpasser-Moleküle namens Chaperone dafür, dass diese Verbindungen sich wieder auflösen. Wenn die Proteine nicht zu retten sind, kleben die Chaperone ihnen eine Art „Grünen Punkt“ auf. „Diese Markierungs-Funktion der Chaperone ist erst seit wenigen Jahren bekannt“, so der Bonner Zellbiologe Jörg Höhfeld. Dabei haben die Forscher nun allerdings erstmals ein Hilfsmolekül namens HSJ1 entdeckt, das die markierten Proteine zu einem Zellschredder schleust.

Das HSJ1 funktioniert wie ein Polizeiwagen mit zwei Sitzplätzen: Auf dem einen sitzt das Chaperon als Polizist, auf dem anderen das markierte Protein als Täter. Das Chaperon schirmt die klebrigen Stellen des Proteins ab, das HSJ1 transportiert die beiden zum zellulären Schredder. Damit ist gewährleistet, dass das defekte Zelleiweiß auf der Fahrt kein Unheil anrichten kann. „HSJ1 kommt fast ausschließlich in Nervenzellen vor, also dort, wo Ansammlungen aus falsch geformten Proteinen große Schäden anrichten können“, erklärt Höhfeld. In Zellkulturen ist es den Forschern sogar gelungen, Huntingtin-Fasern durch Zugabe der Substanz aufzulösen. Der Wissenschaftler warnt allerdings vor verfrühten Hoffnungen auf eine medikamentöse Behandlung der Huntington-Erkrankung. „Ob sich aus unseren Ergebnissen jemals neue Therapien gegen Hirnkrankheiten ergeben, bleibt abzuwarten.“