Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Prionen-abhängige Erkrankungen: Protein Srebp2 verstärkt die Cholesterinbildung

13.11.2009
Das Protein Srebp2 verstärkt in Prion-infizierten Nervenzellen die Cholesterinbildung und fördert damit Prionen-abhängige Erkrankungen

Das regulierende Protein Srebp2 treibt in infizierten Nervenzellen die Bildung von Cholesterin an, das Prionen für ihre Vermehrung benötigen. Mit den Ergebnissen, die in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Journal of Biological Chemistry publiziert sind, erwarten sich die Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München und des Klinikums rechts der Isar der Technischen Universität München neue Ansätze für die Entwicklung von Medikamenten, die die Prion-Infektion bekämpfen können.

Prionen werden als Auslöser verschiedener schwerer Erkrankungen des Nervensystems angesehen, wie dem Rinderwahnsinn BSE, der Traberkrankheit Scrapie beim Schaf oder der Creutzfeldt-Jakob-Erkrankung beim Menschen. Wissenschaftlern vom Helmholtz Zentrum München und des Klinikums rechts der Isar ist nun ein weiterer Schritt zum Verständnis der Krankheitsmechanismen von Prionenerkrankungen gelungen: Die mit Prionen infizierte Zelle verändert ihre Genexpression und produziert verstärkt Cholesterin. Dieses benötigen Prionen für ihre Vermehrung.

Prionen sind infektiös und verwandeln die Gehirne von Menschen und Tieren in schwammartige Strukturen. Anders als ein Virus besteht ein Prion nur aus Eiweiß - genannt Prion-Protein in seiner pathologischen Form (PrPSc). Bisher war wenig bekannt, was sich im Inneren der infizierten Nervenzelle abspielt. Dies erschwerte es, wirksame Medikamente gegen Prion-Erkrankungen zu entwickeln.

Mit Hilfe von Microarrays aus dem Labor von PD Dr. Johannes Beckers untersuchten Christian Bach und Kollegen vom Helmholtz Zentrum München und der Technischen Universität die genomweite Aktivität von Genen in prion-infizierten und gesunden Zellen. Hierbei fanden die Forscher über 100 verschiedene Gene, die in erkrankten und gesunden Zellen unterschiedlich aktiv sind. Dies hat schwerwiegende Folgen für die infizierten Zellen: "Mehrere Enzyme der Cholesterinbiosynthese sind betroffen", erklärt der Erstautor der Studie Christian Bach. Als Folge davon steigt der Cholesteringehalt in den infizierten Zellen an.

Ursache dieser Entwicklung ist eine gesteigerte Aktivität des regulierenden Proteins Srebp2. Es schaltet die Gene an, die an der Cholesterinbiosynthese sowie an dessen Aufnahme in die Zelle beteiligt sind. Hierzu heftet sich Srebp2 an einen speziellen Abschnitt für das abzulesende Gen - das Sterol-regulatorische Element. Dies aktiviert das Gen: Es kommt zur Biosynthese des entsprechenden Proteins.

In jedem Schritt der Cholesterinbiosynthese schaltet Srebp2 verschiedene Gene ein und kontrolliert so genauestens die Genexpression, das heißt die Übersetzung der Geninformation in das entsprechende Protein. Ist die Cholesterinkonzentration in einer gesunden Zelle hoch, bleibt Srebp2 in seiner inaktiven Form und bindet sich nicht an das Sterol-regulatorische Element. Dieser Kontrollmechanismus ist in den infizierten Zellen offenbar gestört, die Cholesterinsynthese steigt. "Bemerkenswert ist, dass nur Nervenzellen so reagieren, Zellen des Stützgerüstes hingegen erhöhen ihre Cholesterinproduktion nicht", sagt Prof. Hermann Schätzl vom Institut für Virologie am Klinikum rechts der Isar, der zusammen mit Dr. Ina Vorberg die Arbeit betreute. Weitere Untersuchungen sollen nun zeigen, welche Rolle eine gestörte Cholesterinregulation innerhalb von Nervenzellen für die Entstehung von Prionerkrankungen spielt und so mögliche Therapieansätze aufweisen.

Weitere Informationen

Originalpublikation
Christian Bach, Sabine Gilch, Romina Rost, Alex D. Greenwood, Marion Horsch, Glaucia N.M. Hajj, Susanne Brodesser, Axel Facius, Sandra Schädler, Konrad Sandhoff, Johannes Beckers, Christine Leib-Mösch, Hermann M. Schätzl und Ina Vorberg, Prion-Induced Activation of Cholesterogenic Gene Expression by a Sterol Regulatory Element Binding Protein (Srebp2) in Neuronal Cells, Journal Biological Chemistry Vol 284, No. 45, pp 31260-31269 Nov 2009

Das Helmholtz Zentrum München ist das deutsche Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt. Als führendes Zentrum mit der Ausrichtung auf Environmental Health erforscht es chronische und komplexe Krankheiten, die aus dem Zusammenwirken von Umweltfaktoren und individueller genetischer Disposition entstehen. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 1680 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens auf einem 50 Hektar großen Forschungscampus. Das Helmholtz Zentrum München gehört der größten deutschen Wissenschaftsorganisation, der Helmholtz-Gemeinschaft an, in der sich 16 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit insgesamt 26500 Beschäftigten zusammengeschlossen haben.

Am Institut für Virologie der Technischen Universität München (Leitung: Prof. Dr. Ulrike Protzer) untersuchen die Arbeitsgruppen "Prion-Forschung" des Fachgebietes Klinische Virologie (Prof. Dr. Hermann Schätzl) seit über zehn Jahren die molekulare und zelluläre Biogenese und Pathogenese von Prionen, einschließlich möglicher therapeutischer Ansätze. Die Arbeitsgruppe von Dr. Ina Vorberg ist auf Zellkultur-Modelle zum Studium von Prionen und Prion-artigen Proteinen spezialisiert.

Ansprechpartner für Medienvertreter
Sven Winkler
Leiter Abteilung Kommunikation
Helmholtz Zentrum München, Ingolstädter Landstr. 1, 85764 Neuherberg
Tel.: +49 (0) 89 3187 - 3946, Fax +49 (0) 89 3187 - 3324, e-mail: presse@helmholtz-muenchen.de

Michael van den Heuvel | idw
Weitere Informationen:
http://www.helmholtz-muenchen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Einblick ins geschlossene Enzym
26.06.2017 | Universität Konstanz

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

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: 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...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Future Security Conference 2017 in Nürnberg - Call for Papers bis 31. Juli

26.06.2017 | Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

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

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Digital Mobility“– 48 Mio. Euro für die Entwicklung des digitalen Fahrzeuges

26.06.2017 | Förderungen Preise

Fahrerlose Transportfahrzeuge reagieren bald automatisch auf Störungen

26.06.2017 | Verkehr Logistik

Forscher sorgen mit ungewöhnlicher Studie über Edelgase international für Aufmerksamkeit

26.06.2017 | Physik Astronomie