Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie Alzheimer-Eiweiße die Zellkraftwerke lahmlegen

29.08.2014

Freiburger Biochemiker entdecken neuen Mechanismus der Demenz-Krankheit

Sand im Getriebe der Nervenzellen: Forscherinnen und Forscher um Prof. Dr. Chris Meisinger vom Institut für Biochemie und Molekularbiologie der Universität Freiburg haben herausgefunden, auf welche Weise die Demenzerkrankung Alzheimer die Mitochondrien, die Kraftwerke der Zelle, schädigt.


Bei der Demenzerkrankung Alzheimer werden die Mitochondrien (grün) in Zellen blockiert.

Quelle: Chris Meisinger/BIOSS

Seit einigen Jahren wissen Forscher, dass bei Alzheimerpatientinnen und -patienten die zelluläre Energieversorgung im Gehirn beeinträchtigt ist. Sie vermuten, dass dies das vorzeitige Absterben von Nervenzellen bewirkt, das bei Alzheimer auftritt. Über die genaue Ursache für das Nervensterben ist bisher wenig bekannt und viele Ansätze und Therapieversuche haben sich als Sackgasse erwiesen. Klar ist, dass ein kleines Eiweißfragment namens „Amyloid-beta“ eine wichtige Rolle spielt.

Meisinger, Mitglied des Exzellenzclusters BIOSS Centre for Biological Signalling Studies der Universität Freiburg, hat belegt: Diese Eiweißfragmente blockieren die Reifung der Proteinmaschinen, die im Zellkraftwerk Energie aus der Nahrung gewinnen. Dies haben die Forscher an Modellorganismen, aber auch in Gehirnproben von Alzheimerpatienten nachgewiesen. „Die Aufklärung dieses zentralen Teils des Krankheitsmechanismus ermöglicht, in Zukunft neue Therapien und bessere Diagnostik zu entwickeln“, erklärt Meisinger. Die Ergebnisse der Studie sind in der Fachzeitschrift „Cell Metabolism“ erschienen.

Mitochondrien bestehen aus etwa 1.500 verschiedenen Proteinen. Die meisten dieser Proteine müssen, bevor sie ihre Arbeit verrichten, in die Zellkraftwerke einwandern. Dieser Import geschieht mithilfe einer so genannten Signalsequenz – kleine Eiweißanhängsel, die das Protein in die Mitochondrien hineinschleusen. Nach dem Eintritt wird die Signalsequenz normalerweise entfernt.

Dirk Mossmann und Dr. Nora Vögtle aus Meisingers Arbeitsgruppe fanden nun heraus, dass die Amyloid-beta-Eiweißfragmente die Mitochondrien daran hindern, diese Signalsequenzen zu entfernen. Hierdurch häufen sich unfertige Proteine in den Mitochondrien an. Da die Signalsequenzen angehängt bleiben, sind die Proteine instabil und können ihre Funktion im Energiestoffwechsel nur noch eingeschränkt ausüben. Die Forscher zeigten, dass veränderte Hefezellen, die das Amyloid-beta-Eiweiß herstellen, auf diese Weise weniger Energie erhalten und mehr schädliche Stoffe produzieren.

Im Gehirn führt der Mechanismus wahrscheinlich zum Absterben der Nervenkontakte und Zellen: Das Hirn schrumpft und die Patienten werden dement. Die Forscher entwickeln zurzeit einen Alzheimerbluttest, der die Anhäufung der Vorläuferproteine nachweist. Das Team vermutet nämlich, dass diese Mitochondrienschäden auch in den Blutzellen zu finden sind.

Originalpublikation:
Mossmann, D., Vögtle, F.N., Taskin, A.A., Teixeira, P.F., Ring, J., Burkhart, J.M., Burger, N., Pinho, C.M., Tadic, J., Loreth, D., Graff, C., Metzger, F., Sickmann, A., Kretz, O., Wiedemann, N., Zahedi, R.P., Madeo, F., Glaser E. & Meisinger, C. (2014). Amyloid- peptide induces mitochondrial dysfunction by inhibition of preprotein maturation. Cell Metabolism. http://dx.doi.org/10.1016/j.cmet.2014.07.024

Kontakt:
Prof. Dr. Chris Meisinger
Institut für Biochemie und Molekularbiologie
BIOSS Centre for Biological Signalling Studies
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761-203-5287
E-mail: chris.meisinger@biochemie.uni-freiburg.de

Weitere Informationen:

http://www.pr.uni-freiburg.de/pm/2014/pm.2014-08-29.92-en

Rudolf-Werner Dreier | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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