Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Der flexible Schweif des Prions vergiftet Hirnzellen

01.08.2013
Warum das veränderte Prion für Hirnzellen giftig ist, blieb jahrzehntelang ungelöst.

Nun zeigen Neuropathologen der Universität Zürich und des Universitätsspitals Zürich, dass der flexible Schweif des Prion-Proteins die Zelltötung auslöst. Die Ergebnisse haben weitreichende Konsequenzen: Für die Bekämpfung von Prion-Erkrankungen eignen sich nur jene Antikörper als potentielle Medikamente, die sich gegen den Schweif des Prions richten.

Prionen sind die infektiösen Erreger des Rinderwahnsinns und der Creutzfeldt-Jakob-Erkrankung. Sie entstehen, wenn sich ein normales Prion-Protein verformt und verklumpt. Das natürliche Prion-Protein ist harmlos und kommt in den meisten Organismen vor, beim Menschen in der Membran von Hirnzellen. Das abnormal verformte Prion ist hingegen giftig für die Hirnzellen.

Adriano Aguzzi, Professor für Neuropathologie an der Universität Zürich und am Universitätsspital Zürich, untersuchte über viele Jahre, warum diese Verformung giftig ist. Nun hat Aguzzis Team entdeckt, dass das Prion-Protein eine Art «Schalter» aufweist, der seine Toxizität steuert. Dieser Schalter bedeckt ein winziges Areal auf der Oberfläche des Proteins. Berührt ein anderes Molekül, beispielsweise ein Antikörper, diesen Schalter, wird ein fataler Mechanismus ausgelöst, der zum sehr schnellen Zelltod führt.

Flexibler Schweif führt Zelltötung aus

Die Wissenschaftler legen in der aktuellen Ausgabe von «Nature» dar, dass das Prion-Protein-Molekül aus zwei funktional unterschiedlichen Teilen besteht: einer globulären Domäne, die in der Zellmembran verankert ist sowie einem langen, unstrukturierten Schweif. Unter normalen Bedingungen ist dieser Schweif sehr wichtig, um die Funktion von Nervenzellen aufrechtzuerhalten. Bei einer Prion-Infektion hingegen interagiert das pathogene Prion-Protein mit dem globulären Teil und der Schweif verursacht die Zelltötung – so die Hypothese der Forscher.

Aguzzi und sein Team prüften dies, indem sie in Gewebeschnitten aus dem Kleinhirn von Mäusen mimetische Antikörper züchteten, die eine ähnliche Toxizität verursachten wie eine Prion-Infektion. Dabei stellten die Forscher fest, dass diese Antikörper den Schalter des Prion-Proteins erkannten. «Prion-Proteine ohne den langen Schweif können die Hirnzellen jedoch nicht mehr schädigen, selbst wenn ihr Schalter von Antikörpern erkannt worden ist», erklärt Adriano Aguzzi. «Dieser flexible Schweif ist für die Ausführung der Zelltötung verantwortlich.» Wird der Schweif mittels eines weiteren Antikörpers gebunden und unzugänglich gemacht, kann die Betätigung des Schalters ebenfalls keinen Zelltod mehr auslösen.

«Unsere Entdeckung hat weitreichende Konsequenzen für das Verständnis von Prion-Erkrankungen», so Aguzzi. Die Ergebnisse enthüllen, dass nur jene Antikörper, die sich gegen den Prion-Protein-Schweif richten, als potentielle Medikamente geeignet sind. Hingen sind Antikörper, die den Schalter des Prions erkennen, sehr schädlich und gefährlich.

Literatur:
Tiziana Sonati, Regina R. Reimann, Jeppe Falsig, Pravas Kumar Baral, Tracy O’Connor, Simone Hornemann, Sine Yaganoglu, Bei Li, Uli S. Herrmann, Barbara Wieland, Mridula Swayampakula, Muhammad Hafizur Rahman, Dipankar Das, Nat Kav, Roland Riek, Pawel P. Liberski, Michael N. G. James, and Adriano Aguzzi. The flexible tail of the prion protein mediates the toxicity of antiprion antibodies. Nature. July 31, 2013. Doi: 10.1038/nature12402
Kontakt:
Prof. Adriano Aguzzi
Institut für Neuropathologie
Universität Zürich
Tel. +41 44 255 21 07
E-Mail: adriano.aguzzi@usz.ch
Weitere Informationen:
http://www.mediadesk.uzh.ch/articles/2013/der-flexible-schweif-des-prions-vergiftet-hirnzellen.html

– Medienmitteilung der Universität Zürich in deutsch und mit Video

http://www.mediadesk.uzh.ch/articles/2013/der-flexible-schweif-des-prions-vergiftet-hirnzellen_en.html

– Medienmitteilung der Universität Zürich in englisch und mit Video

Beat Müller | Universität Zürich
Weitere Informationen:
http://www.usz.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

nachricht Schimpansen belohnen Gefälligkeiten
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPIMIS)

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: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften