Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

„Molekularer Schalter“ bei Parkinson-Protein entdeckt

21.01.2014
Bei einer Variante von Parkinson spielt das Enzym LRRK2 eine zentrale Rolle. Wissenschaftler der Universität Kassel haben nun einen Mechanismus entdeckt, der die Aktivität von LRRK2 steuert. Das eröffnet neue Ansatzpunkte für die Entwicklung von Medikamenten gegen die bislang unheilbare Krankheit.

Parkinson ist nach Alzheimer die häufigste neurodegenerative Krankheit; Schätzungen gehen von rund sieben Millionen Erkrankten weltweit aus. Ein Teil der Erkrankungen ist erblich bedingt und wird durch Mutationen bestimmter Gene hervorgerufen. Diese sogenannte familiäre Parkinson-Variante tritt in verschieden Volksgruppen unterschiedlich häufig auf; bestimmte Mutationen sind insbesondere in Italien und Spanien verbreitet. Mutationen eines Proteins namens LRRK2 gelten als häufigste Ursache für vererbbares Parkinson.

Eine Forschungsgruppe mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Universität Kassel hat nun einen „molekularen Schalter“ entdeckt, der die Aktivität dieses Proteins steuert. „Unsere Ergebnisse können Wege zur Entwicklung von Medikamenten aufzeigen, die dieses Protein in seiner Aktivität regulieren und so neue Ansätze zur Behandlung der vererbbaren Parkinson-Erkrankung bieten“, erklärt Prof. Dr. Friedrich W. Herberg, Leiter des Fachgebiets Biochemie an der Universität Kassel. „Möglicherweise kann man aus den Ergebnissen aber auch Ansätze für die Behandlung anderer Parkinson-Varianten ableiten.“

Das Protein LRRK2 wird auch „Dardarin“ genannt, vom baskischen „dardara“ für „zittern“. In der menschlichen Zelle hat es eine Vermittlerfunktion, weil es andere Proteine mit Phosphaten beliefert. Eine besondere, bislang weitgehend unklare Rolle kommt dem Dardarin in bestimmten Zellen des Mittelhirns zu, die den Botenstoff Dopamin produzieren. Bei Parkinson-Kranken sterben diese Zellen im Mittelhirn; der daraus resultierende Dopamin-Mangel führt dann zu den bekannten Symptomen wie Muskelzittern, oder auch zu Depressionen und dem Verlust des Geruchssinns.

Die Kasseler Forscherinnen und Forscher haben einzelne Bereiche des Enzyms Dardarin genau untersucht. „Proteine bestehen aus Bausteinen, den Aminosäuren. Wir haben festgestellt, dass in Dardarin-Mutationen, die für vererbbares Parkinson verantwortlich gemacht werden, die Phosphatversorgung in einem Bereich um die Aminosäure 1441 gestört ist“, beschreibt Dipl. Biol. Kathrin Muda, eine der Autorinnen und Autoren einer Studie, die jetzt im Fachmagazin „Proceedings of the National Academy of Science“ erschienen ist.

„Vor allem aber haben wir herausgefunden: Ein weiteres, sogenanntes 14-3-3-Protein kann im Bereich 1441 binden und damit Einfluss auf die Aktivität von Dardarin nehmen. In der mutierten Variante ist die Bindung an das Dardarin gestört und die Aktivität von Dardarin nicht mehr korrekt reguliert.“ Wie dieses zum Absterben der Zellen im Mittelhirn führt, ist bisher nicht bekannt. „Wenn man für die mutierte Variante des Dardarin einen Weg findet, die Bindung mit 14-3-3 durch einen anderen Mechanismus mit der gleichen Wirkung zu ersetzen, sind wir der Entwicklung von Medikamenten einen großen Schritt nähergekommen“, erklärt Muda.

In Zusammenarbeit mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Universitäten Tübingen, des Helmholtz-Zentrums München und des Krebsforschungszentrums Heidelberg nutzten die Kasseler Forscherinnen und Forscher für ihre Untersuchung die sogenannte Massenspektrometrie, eigentlich ein Verfahren zum Wiegen von Atomen und Molekülen. Indem sie das Gewicht von normalen und mutierten LRRK2-Proteinteilstücken verglichen, konnten sie Rückschlüsse auf die Phosphatversorgung ziehen.

Die Arbeitsgruppe der Universität Kassel legt einen ihrer Schwerpunkte auf die Erforschung der Proteinkinase A (PKA), eines Enzyms, das als Vermittler an vielen Abläufen in menschlichen Zellen beteiligt ist, so auch mit der Phosphatversorgung von LRRK2. Neben Herberg und Muda waren die Kasseler Wissenschaftlerinnen Dr. Daniela Bertinetti und Dipl. Biol. Jennifer Sarah Hermann sowie Dr. Frank Gesellchen aus Glasgow beteiligt. Das Fachgebiet Biochemie der Universität Kassel ist eingebunden in ein Konsortium zur Erforschung menschlicher Proteine (www.affinomics.org). Die Studie wurde unterstützt u.a. von der EU, dem Otto-Braun-Fonds und der Stiftung des an Parkinson erkrankten Schauspielers Michael J. Fox.

Bild von Dipl. Biol. Kathrin Muda (Foto: Uni Kassel):
www.uni-kassel.de/uni/fileadmin/datas/uni/presse/anhaenge/2014/01Muda.jpg
Bild von Prof. Dr. Friedrich W. Herberg (Foto: Uni Kassel):
www.uni-kassel.de/uni/fileadmin/datas/uni/presse/anhaenge/2014/02Herberg.jpg
Link zur Studie: www.pnas.org/content/early/2013/12/17/1312701111.abstract
Kontakt:
Prof. Dr. Friedrich W. Herberg
Universität Kassel
Fachgebiet Biochemie
Tel.: +49 561 804-4511
E-Mail: herberg@uni-kassel.de
Dipl. Biol. Kathrin Muda
Universität Kassel
Fachgebiet Biochemie
Tel.: +49 561 804-4479
E-Mail: kathrinmuda@uni-kassel.de

Sebastian Mense | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-kassel.de
http://www.uni-kassel.de/uni/nc/universitaet/nachrichten/article/uni-kassel-molekularer-schalter-bei-parkinson-protein-entdeckt.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht JUMP-1 – ein magnetisches Polymer aus Jena
28.06.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

nachricht Immunabwehr: Wie Proteine Membranbläschen zusammenbringen
28.06.2017 | Ruhr-Universität Bochum

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: Das Auto lernt vorauszudenken

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen...

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zu aktuellen Fragen der Stammzellforschung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Fraunhofer FKIE ist Gastgeber für internationale Experten Digitaler Mensch-Modelle

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Umfangreiche Fördermaßnahmen für Forschung an Chromatin, Nebenniere und Krebstherapie

28.06.2017 | Förderungen Preise

Immunabwehr: Wie Proteine Membranbläschen zusammenbringen

28.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Das Auto lernt vorauszudenken

28.06.2017 | Maschinenbau