Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

Mystery solved: Tiny protein-activator responsible for brain cell damage in Huntington disease

08.06.2009
Johns Hopkins brain scientists have figured out why a faulty protein accumulates in cells everywhere in the bodies of people with Huntington's disease (HD), but only kills cells in the part of the brain that controls movement, causing negligible damage to tissues elsewhere.

Anzeige

The answer, reported this week in Science, lies in one tiny protein called "Rhes" that's found only in the part of the brain that controls movement. The findings, according to the Hopkins scientists, explain the unique pattern of brain damage in HD and its symptoms, as well as offer a strategy for new therapy.


HD itself is caused by a genetic defect that produces a mutant version of the protein "huntingtin" that gathers in all cells of the body, but only seems to affect the brain. Passed from parent to child through an alteration of a normal gene, HD over time causes irreversible uncontrolled movement, loss of intellectual function, emotional disturbances and death.

"It's always been a mystery why, if the protein made by the HD gene is seen in all cells of the body, only the brain, and only a particular part of the brain, the corpus striatum, deteriorates," says Solomon H. Snyder, M.D., professor of neuroscience at Johns Hopkins. "By finding the basic culprit, the potential is there to develop drugs that target it and either prevent symptoms or slow them down."

Curious about the huntingtin protein's striatal-specific effect, Snyder's research team, led by Srinivasa Subramaniam, Ph.D., a postdoctoral fellow, searched for proteins that interacted locally, specifically and exclusively with huntingtin in the corpus striatum, guessing that the molecular answer to the mystery most likely would be found there.

The protein Rhes caught their attention because they already were studying a related protein for other reasons. Rhes was known to be found almost exclusively in the corpus striatum.

Conducting tests using human and mouse cells, they found that Rhes interacted with both healthy and mutant versions of huntingtin protein, but bound much more strongly to mutant huntingtin, also known as mHtt.

"Touching or binding is one matter, but death is altogether another," said Snyder, so the next step was to see whether and how Rhes plus mHtt could kill brain cells in the corpus striatum.

Using human embryonic cells and brain cells taken from mice the researchers added different combinations of normal and mutant huntingtin and Rhes, and examined the cells over the next week to see if any cells died.

While each protein alone didn't change the number of cells in the dishes, when both mHtt and Rhes were present in the same cells, half the cells died within 48 hours.

"Here's the Rhes protein, we've known about it for years, nobody ever really knew what it did in the brain or anywhere else," says Snyder. "And it turns out it looks like the key to Huntington's disease."

Snyder's team then went on to tackle another mystery surrounding the disease, the solution to this one adding further evidence for the role Rhes plays in HD.

"We've known for a long time that abnormal huntingtin proteins aggregate and form clumps in all cells of the body, but the corpus striatum of HD patients seems to have fewer of these clumps than other brain regions or the rest of the body," says Subramaniam in describing the mystery. "This has led to much controversy: Are the clumps toxic, or is it the lack of clumps that's toxic to these brain cells?"

In their experiment, adding Rhes to cells with abnormal huntingtin led to fewer clumps, but the cells died. The results, says Subramaniam, suggest that Rhes might be responsible for unclumping mutant huntingtin protein and this somehow kills cells. "Since Rhes is highly found in the corpus striatum, clumping somehow protects cells in other tissues of the body from dying," says Subramaniam.

Subramaniam and the rest of Snyder's research team currently are exploring whether removing Rhes from mice with Huntington's disease can slow or stop brain cells from dying.

"Now that we've uncovered the role of Rhes, it's possible that drugs can be designed that specifically target Rhes to treat or even prevent the disease," says Snyder.

This study was funded by a U.S. Public Health Service grant and Research Scientist Award.

Authors on the paper are Srinivasa Subramaniam, Katherine Sixt, Roxanne Barrow and Solomon H. Snyder, all of Johns Hopkins.

Audrey Huang | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.jhmi.edu
neuroscience.jhu.edu/
www.sciencemag.org/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Newly discovered breast milk antibodies help neutralize HIV
23.05.2012 | Duke University Medical Center

nachricht Scientists unravel role of fusion gene in prostate cancer
23.05.2012 | New York- Presbyterian Hospital/Weill Cornell Medical Center/Weill Cornell Medical College

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: Licht lässt Partikel wachsen - Forscher entdecken neuen Mechanismus in der Atmosphäre


Licht lässt die Partikel in der Atmosphäre wachsen. In einem Experiment hat ein internationales Forscherteam erstmals einen neuen Mechanismus nachweisen können, bei dem Partikel durch Licht größer werden und der damit Einfluss auf die Wolkenbildung und das Klima hat.

Photokatalytische Reaktionen können zu einer schnellen Bindung von nicht kondensierenden flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen (VOCs) auf der Oberfläche der Partikel führen. Unter solchen Bedingungen nehme die Größe und Masse der Partikel schnell zu, schreiben die Wissenschaftler im renommierten Fachblatt PNAS.

Die Ergebnisse des Laborexperimentes könnten Effekte erklären, die bisher schon bei Feldkampagnen ...

Im Focus: Abschreckung: Tabak signalisiert angreifenden Zikaden Verteidigungsbereitschaft


Ähnlich wie blutsaugende Insekten prüfen Pflanzenschädlinge ihren Wirt auf Abwehrsignale, bevor sie anfangen zu fressen

Pflanzen bilden wenige Minuten nach Angriff eines Fraßfeindes Jasmonsäure, ein Hormon, das die Verteidigung gegen Insekten in Gange setzt mit der Folge, dass giftige Stoffe wie Nikotin oder Verdauungshemmer in den Blättern akkumulieren.

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, Jena, haben jetzt herausgefunden, dass Zwergzikaden die Verteidigungsbereitschaft von Tabakpflanzen aufspüren können. ...

Im Focus: Erbgutkopie reist im Protein-Koffer


Wissenschaftlern vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, den Transport eines wichtigen Informationsträgers in biologischen Zellen praktisch unmodifiziert in Echtzeit zu filmen.

Die Studie zeigt, wie die so genannte Boten-RNA die Zellkernhülle überwindet und vom Zellkern in das Zytoplasma gelangt. Diese Arbeit ist nun in dem renommierten Journal „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA“ (PNAS) publiziert.

Der Bauplan aller Lebewesen ist in ihrem Erbgut gespeichert. Dieses lagert bei höheren ...

Im Focus: Mikroben kennen nur eine Konstante: Veränderung!


Ein neuer Sonderforschungsbereich (SFB) an der Philipps-Universität geht der einzigartigen Fähigkeit von Mikroorganismen auf den Grund, sich ständig an veränderte Umweltbedingungen anzupassen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert den SFB 987 mit dem Titel "Mikrobielle Diversität in der umweltabhängigen Signalantwort" in den kommenden vier Jahren mit voraussichtlich mehr als sieben Millionen Euro.

„Die erfolgreiche Beantragung des neuen Sonderforschungsbereichs belegt einmal mehr die exzellenten wissenschaftlichen Leistungen im Bereich der Mikrobiologie am Standort Marburg“, erklärt Professor Dr. Frank Bremmer, der Marburger Uni-Vizepräsident für Forschung. „Die Einrichtung des SFB wird Marburgs Stellung als zentraler Ort der mikrobiologischen Forschung festigen und deren internationale Sichtbarkeit weiter erhöhen.“ ...

Im Focus: Schnelles Korallensterben


Erosion in tropischen Küstenregionen führt zum schnellen Tod der Korallen

Die Farbigkeit, Vielfalt und Exotik der tropischen Korallenriffe fasziniert viele Menschen weltweit. Und doch sind es die Folgen unserer Zivilisation, die dieses fragile Ökosystem bedrohen durch Klimaerwärmung, Sauerstoffmangel und Ozeanversauerung. Fortschreitende Industrialisierung, Waldrodungen und intensive Landwirtschaft in küstennahen Gebieten führen zu Erosion und verändern die Lebensbedingungen im Meer dramatisch.

Jetzt ...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

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

Komplexität beherrschen

23.05.2012 | Energie und Elektrotechnik

Nano-Müll lässt sich nicht verbrennen

23.05.2012 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Nea Kameni volcano movement captured by Envisat

23.05.2012 | Geowissenschaften

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

Jeder Mensch ist anders - Nutzen der individualisierten Medizin

23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

14th Leibniz Conference of advanced science „Sensorsysteme 2012“

23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Exklusive Kontakte beim Investforum

23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp