Protein als "Jungbrunnen"? Klinische Forscher entschlüsseln Funktion von Protein INDY

Wer weniger isst, lebt länger und gesünder. Das ist für Säugetiere und damit auch für den Menschen nachgewiesen. Aber auch für andere Lebewesen, wie etwa die Fruchtfliege Drosophila, trifft das zu. Noch ist unklar, weshalb das so ist.

Vor zwei Jahren hatten Blanka Rogina und Stephen L. Helfand von der Universität von Connecticut Gesundheitszentrum in Farmington/USA bei der Fruchtfliege erstmals ein Gen entdeckt, das in veränderter (mutierter) Form das Leben um das Doppelte verlängert, ohne Fruchtbarkeit und körperliche Aktivität einzuschränken. Die Auswertung von Genbanken ergab einen Zusammenhang des Gens mit dem Stoffwechsel, wobei die Mutation einen ausgeglicheneren Energiehaushalt zu bewirken schien. Dies vermuteten die Wissenschaftler als Ursache für die verlängerte Lebensdauer der Fruchtfliegen. Sie gaben dem Gen deshalb den makabren Namen „I am not dead yet“ (Indy – „Noch bin ich nicht tot“). Wie Indy bzw. sein Produkt, das INDY-Protein, in den Stoffwechsel eingreift, konnten jetzt Felix Knauf von der Franz-Volhard-Klinik für Herz-Keislauf-Erkrankungen (Charité, Humboldt Universität zu Berlin/Helios Kliniken GmbH) und dem Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch und Stephen L. Helfand zeigen. Die zusammen mit Peter S. Aronson von der Universität Yale (New Haven, Connecticut) und Blanka Rogina entstandene Arbeit ist jetzt in der renommierten amerikanischen Fachzeitzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS, October 29, Vol. 99, No. 22, 2002, http://pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.222531899, online)* erschienen.

Frühere Studien der Gruppe um Stephen L. Helfand hatten gezeigt, dass INDY insbesondere in den Zellen und Organen aktiv ist, die bei der Nahrungsaufnahme, Verwertung und Energiespeicherung eine Rolle spielen. Dazu gehören unter anderem Zellen des Verdauungstrakts und des Fettkörpers der Fliege, der ähnlich der Leber beim Menschen der Speicherung von Kohlenhydraten dient. Im Labor seines Mentors Peter S. Aronson in Yale schleuste Felix Knauf das Fliegengen in die Eizellen des Krallenfroschs, eines Modellorganismus in der Biologie, wo es das Pro-tein INDY produzierte. Der Wissenschaftler konnte seine in den USA begonnenen Arbeiten in Berlin fortsetzen und es gelang ihm zu zeigen, dass das Protein den Transport von Stoffwechselprodukten übernimmt, insbesondere von Stoffwechselzwischenprodukten im so genannten Krebs-Zyklus. Der Krebs-Zyklus ist entscheidend für den Stoffwechsel, da er Kohlenhydrate, Fett und Eiweiss in Energie umwandelt. Er ist benannt nach seinem Entdecker, dem Medizinnobelpreisträger Sir Hans Adolf Krebs.

„Genetische Diät“

Gemeinsam mit seiner Kollegin Blanka Rogina wies Felix Knauf nach, dass INDY in der dem Blut zugewandten Seite der Plasmamembran von Zellen des Verdauungstraktes und der Membran anderer Stoffwechselorgane vorkommt. Die länger lebenden Fliegen hatten das INDY-Protein verloren, wodurch eine Lücke im Transport und damit in der Verstoffwechslung von Nahrungsstoffen auftritt. Die Fliegen befinden sich quasi in dem Genuß einer „genetischen bedingten Diät“. Möglicherweise, so die Wissenschaftler, gelingt es in Zukunft, INDY beim Menschen nachzuweisen. Ein Ziel könnte sein, die Produktion von INDY medikamentös so zu beeinflussen, dass der Mensch ein möglichst langes und gesundes Leben hat.

*Functional characterization and immunolocalization of the transporter encoded by the life-extending gene Indy

Felix Knauf*!, Blanka Rogina§, Zhirong Jiang*, Peter S. Aronson*, and Stephen L. Helfand§

*Department of Internal Medicine, Yale University School of Medicine, New Haven, CT 06520; !Franz Vol-hard Clinic/Helios Kliniken Berlin, Medical Faculty Charité and Max Delbrück Center, and §Department of Genetics and Developmental Biology, School of Medicine, University of Connecticut Health Center, Farmington, CT 06030

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