Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Faltungsprotein bindet für Alzheimer verantwortliches Protein: Gefährliche Verwechslung

28.02.2014

Die für die Alzheimer-Krankheit verantwortlichen Tau-Proteine binden an das Faltungsprotein HSP90. Welche molekularen Anlagerungsmechanismen dabei eine Rolle spielen, konnte nun ein internationales Wissenschaftlerteam unter Federführung der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz Zentrums München aufklären. Damit ergeben sich neue Ansatzpunkte für die Behandlung von Morbus Alzheimer, berichten die Wissenschaftler im Fachjournal "Cell".

Proteine, wie das sogenannte Hitzeschockprotein Hsp90, spielen eine wichtige Rolle bei fast allen Prozessen in menschlichen Zellen. Sie helfen dabei, andere Proteine in ihre dreidimensionale Form zu falten oder geschädigte Proteine wieder in die korrekte Form zurück zu bringen.

In letzter Zeit hatten sich die Hinweise darauf verdichtet, dass das Hitzeschock-Protein Hsp90 auch an Faltungsprozessen des Tau-Proteins beteiligt ist. Ablagerungen von Tau-Proteinen in Gehirnzellen sind typisch für Morbus Alzheimer und werden für das Absterben von Nervenzellen verantwortlich gemacht.

Doch während das Tau-Protein in Lösung eher einer lang gestreckten Kette gleicht, bindet das HSP90 bevorzugt bereits gefaltete Proteine. Diesen Widerspruch konnte jetzt ein internationales Team um Dr. Tobias Madl, BioSysNet Nachwuchsgruppenleiter und TUM Junior Fellow an der Technischen Universität München und Leiter der Emmy Noether Arbeitsgruppe Strukturbiologie der Signaltransduktion am Institut für Strukturbiologie am Helmholtz Zentrum München sowie Prof. Stefan Rüdiger von der niederländischen Universität Utrecht aufklären.

Mit einer Kombination verschiedenster Methoden, wie Kernresonanzspektroskopie, Röntgenkleinwinkelstreuung und Computer-Modellierung, gelang es ihnen, Dynamik und Struktur der Biomoleküle zu bestimmen. Daraus konnten sie ableiten, wie Hsp90 das Tau-Protein erkennt und an sich bindet: Für das Hsp90 sieht das Tau-Protein aus, wie ein vorgefaltetes größeres Protein. Diese Proteinstruktur gibt auch Aufschluss darüber, wie Hsp90 die Aggregation von Tau-Proteinen miteinander beeinflusst.

„Ablagerungen von Tau-Proteinen können die Alzheimer-Krankheit verursachen. Wir haben diejenige Proteinregion entdeckt, an der die Proteine interagieren. Dies ist ein neuartiger und wichtiger Ansatzpunkt, um die Strukturbildung zu beeinflussen und daraus künftige Therapien zu entwickeln.“ erklärt Madl.

Neben Morbus Alzheimer werden weitere neurodegenerative Erkrankungen durch Proteinaggregationen verursacht. Auch bei der Entstehung von Krebs und Cystischer Fibrose spielen die Chaperone eine Rolle. Die wissenschaftlichen Erkenntnisse liefern daher wichtige Grundlagen für ein besseres Verständnis der Krankheitsmechanismen.

Die Arbeiten wurde gefördert aus Mitteln der Europäischen Gemeinschaft, der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), der Niederländischen Organisation für Wissenschaftliche Forschung (NWO), der österreichischen Akademie der Wissenschaften, der portugiesischen Fundação para a Ciência e a Tecnologia, der National Insitutes of Health (USA) sowie des Bayerischen Wissenschaftsministeriums. Die Röntgen-Kleinwinkelstreuungsexperimente (SAXS) wurden in der Außenstation des EMBL am DESY in Hamburg durchgeführt. Die Computer-Modellierungen wurden am Leibniz-Rechenzentrum der Bayerischen Akademie der Wissenschaften durchgeführt.

Original Publikation:

Karagoz, G. E. et al. (2014), Hsp90-Tau Complex Reveals Molecular Basis for Specificity in Chaperone Action. Cell, 156, (5), 963-974 Doi: 10.1016/j.cell.2014.01.037

Kontakt:

Dr. Tobias Madl
BioSysNet & Emmy Noether Forschungsgruppenleiter
Technische Universität München Fakultät für Chemie
Lichtenbergstr. 4, 85748 Garching Germany
Tel.: +49 89 289 13018 - E-Mail: t.madl@tum.de


NMR/SAXS Strukturmodell des Hsp90-Tau Proteinkomplexes (Hellblau - Hsp90, Orange - Tau)

Bild: Tobias Madl / TUM/HMGU


Weitere Informationen:

http://www.madllab.ch.tum.de/
http://www.cell.com/abstract/S0092-8674%2814%2900089-0

Dr. Ulrich Marsch | Technische Universität München

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Besser lernen dank Zink?
23.03.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Raben: "Junggesellen" leben in dynamischen sozialen Gruppen
23.03.2017 | Universität Wien

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: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Besser lernen dank Zink?

23.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Innenraum-Ortung für dynamische Umgebungen

23.03.2017 | Architektur Bauwesen