Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Spezielles Enzym schützt Zellen vor Ablagerungen

20.08.2010
Mechanismus wirkt bei Infektion und Entzündung

Grundlagenforscher der Charité – Universitätsmedizin Berlin haben herausgefunden, dass Zellen durch ein spezielles Enzym, das sogenannte Immunoproteasom, vor entzündungsabhängigem Stress und vor Ablagerungen geschädigter Proteine geschützt werden.

Sowohl Standardproteasomen als auch Immunoproteasomen fungieren in Körperzellen als Recyclinganlagen für fehlerhafte Proteine. In der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Cell“* beschreiben die Wissenschaftler, wie sie der Hauptfunktion des Immunoproteasoms auf die Spur gekommen sind.

Die Bildung der Immunoproteasomen reguliert der Botenstoff Interferon. Dadurch wird die Reaktion des Immunsystems insgesamt verbessert. Dieser Vorgang bedeutet für die Zelle allerdings auch Stress. Die Arbeitsgruppen um Prof. Peter-Michael Kloetzel und Prof. Elke Krüger vom Institut für Biochemie konnten nachweisen, dass die Hauptfunktion der Immunoproteasomen der Schutz und die Aufrechterhaltung der Lebensfähigkeit der Zellen unter Entzündungsbedingungen ist. Als Recyclingmaschinen beseitigen Immunoproteasomen effizienter als Standardproteasomen defekte Eiweiße, die unter Interferonstress verstärkt auftreten.

Durch die Ausschüttung von Interferonen werden zunächst so genannte Sauerstoffradikale gebildet, die Schäden vor allem an neu entstehenden Proteinen verursachen. Diese lagern sich als Proteinklumpen in den Zellen ab. Sobald sich mit Hilfe des Interferons dann genügend funktionsfähige Immunoproteasomen gebildet haben, gelingt der Abbau der geschädigten Eiweiße wesentlich besser. Die Zellen können wirkungsvoll vor Ablagerungen geschützt werden und bleiben lebensfähig.

Die Wissenschaftler untersuchten in ihren Experimenten die Reaktion auf Interferon in Zellen mit Immunoproteasomen und Zellen, die aufgrund des Fehlens eines Gens nicht in der Lage sind, Immunoproteasomen zu bilden. Sie konnten den kontinuierlichen Anstieg von Proteinansammlungen beobachten. Die Zellen ohne Immunoproteasomen waren nicht in der Lage, die Eiweißablagerungen abzubauen und starben ab. Der protektive Effekt von Immunoproteasomen wird auch in einem Mausmodell für Multiple Sklerose deutlich. Das Fehlen funktionsfähiger Immunoproteasomen führt hier zu verstärkten Krankheitssymptomen. „Wir konnten zeigen, dass die Immunoproteasomen eine zentrale Rolle bei der Beseitigung von Klumpen geschädigter Proteine spielen“, verdeutlicht Dr. Ulrike Seifert, die Erstautorin der Studie.

Die weiteren Forschungen des Teams widmen sich Erkrankungen des zentralen Nervensystems wie Multipler Sklerose, Parkinson oder Alzheimer. „Wir konzentrieren uns auf die Frage, ob es die entzündungsabhängigen Anhäufungen von Eiweißen sind, die zu diesen altersbedingten Krankheiten führen“, skizziert Dr. Seifert die Zielsetzung der Projekte.

*Seifert U et al., Kloetzel PM and Krüger E, Immunoproteasomes Preserve Protein Homeostasis upon Interferon-Induced Oxidative Stress, Cell (2010), DOI 10.1016/j.cell.2010.07.036

Kontakt:
Prof. Peter-Michael Kloetzel
Direktor des Instituts für Biochemie
Campus Charité Mitte
t: +49 30 450 528 071
p-m.kloetzel@charite.de
Prof. Elke Krüger
Institut für Biochemie
Campus Charité Mitte
t: +49 30 450 528 317
elke.krueger@charite.de

Stefanie Winde | idw
Weitere Informationen:
http://www.charite.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Eine Teleskopschiene für Nanomaschinen
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme, Standort Stuttgart, Stuttgart

nachricht Künstlicher Leberfleck als Frühwarnsystem
19.04.2018 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics