Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Tödlicher Faltungsfehler

16.08.2013
Molekularer Mechanismus der Oligomerisierung von Prionen-Proteinen atomar aufgelöst

Der Rinderwahnsinn (BSE) und die verwandte Creutzfeld-Jakob-Krankheit sind tödlich endende schwammartige Veränderungen des Hirngewebes. Heute weiß man, dass sie durch so genannte Prionen verursacht werden, falsch gefaltete Proteine. Deutsche Wissenschaftler berichten in der Zeitschrift Angewandte Chemie wie sie mit atomarer Auflösung nachvollziehen, wie die kranken Proteine aggregieren und gesunde Analoga dabei „anstecken“.


Forschern der Universität Frankfurt am Main gelang es mit atomarer Auflösung nachvollziehen, wie die kranken Proteine aggregieren und gesunde Analoga dabei „anstecken“. (c) Wiley-VCH

Wie kann eine Krankheit, die nicht durch ein Bakterium oder Virus, sondern durch ein Protein verursacht wird, ansteckend sein? Falsch gefaltete Prionen-Proteine sind offenbar in der Lage, richtig gefaltete Analoga zu deformieren und deren räumliche Struktur zu verändern. Sie übertragen ihre eigene falsche Form auf die gesunden Analoga. Normalerweise liegt das Protein als Monomer und zum Großteil zu einer alpha-Helix gewunden vor. In der falschen Faltung enthält es dagegen viele so genannte beta-Faltblatt-Bereiche, Strukturen, die an eine Ziehharmonika erinnern, und neigt dazu, sich in einem selbstorganisierten Prozess zu größeren Aggregaten zusammenzulagern. Diese Amyloide können nicht mehr abgebaut werden und lagern sich im Hirngewebe ab.

Wie dieser Prozess im Einzelnen abläuft, konnte nun endlich geklärt werden. Kai Schlepckow und Harald Schwalbe von der Universität Frankfurt am Main gelang es, mit zeitaufgelösten NMR-spektroskopischen Studien nachzuvollziehen, was mit jeder einzelnen Aminosäure passiert, wenn sich Prionenprotein-Moleküle zusammenlagern – ein ausgesprochen komplexer Vorgang.

Die interessanteste Erkenntnis: Die Aggregation läuft in zwei Schritten. Zunächst werden Oligomere aus fünf bis acht Einheiten gebildet, die dann erst im zweiten Schritt zu Molekülen aus bis zu 40 Einheiten weiter zu faserigen Gebilden aggregieren. Die ersten Oligomerisierungen treffen zunächst Proteine im noch weitgehend ungefalteten Zustand. Bestimmte Regionen des Proteins versteifen sich, während die Oligomerisierung fortschreitet. Dabei sind verschiedene Protein-Bereiche an unterschiedlichen Phasen der Aggregation beteiligt.

Die Forscher hoffen, anhand der neuen Erkenntnisse besser beurteilen zu können, welche Rolle bestimmte Mutationen des Prionenproteins spielen, die den Vorgang auslösen zu verstärken scheinen. Vielleicht lässt sich auf dieser Basis auch ein Ansatzpunkt zur Entwicklung wirksamer Medikamente finden.

Angewandte Chemie: Presseinfo 32/2013

Autor: Harald Schwalbe, Johann Wolfgang Goethe-Universität, Frankfurt am Main (Germany), http://schwalbe.org.chemie.uni-frankfurt.de/contact

Angewandte Chemie, Permalink to the article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201305184

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de

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