Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neues Bild vom Auslöser der Alzheimer Krankheit

27.05.2008
Strukturdaten stehen nicht im Einklang mit den bisherigen Modellvorstellungen

Wissenschaftlern der Max-Planck-Forschungsstelle für Enzymologie der Proteinfaltung in Halle ist es in Zusammenarbeit mit einem Kollegen aus den USA gelungen, das weltweit genaueste Bild des Auslösers der Alzheimer Krankheit zu erzeugen. Die jetzt in PNAS (27. Mai 2008) publizierte Struktur einer Alzheimer Amyloidfibrille hat eine Auflösung von weniger als zehn Angström. Damit ist es nun erstmals möglich, die Validität zahlreicher Modelle zur Entstehung und Wirkung von Amyloidfibrillen zu überprüfen. Erstaunlicherweise unterscheidet sich die gefundene Struktur von fast allen bisherigen Vorstellungen.


Aufsicht auf den Querschnitt einer Alzheimer Amyloidfibrille (rot). Im Hintergrund: Amyloidablagerungen (braun) in Hirngewebe eines Alzheimerpatienten. Bild: Sachse, Fändrich & Grigorieff

Amyloidfibrillen sind faserartige Verklumpungen von Eiweißen. Im Zuge des "normalen" Alterungsprozesses treten sie im Körper eines jeden Menschen auf. Ihr gehäuftes Auftreten ist allerdings typisch für bestimmte Krankheiten wie Alzheimer oder Typ II Diabetes. Die genaue Bedeutung der Fibrillen für den Krankheitsprozess ist noch nicht abschließend geklärt, doch geht man davon aus, dass sie besonders wichtig sein könnten für die bei der Alzheimerschen Krankheit auftretenden Zerfallsprozesse im Gehirn. Ein wesentliches Problem dabei ist, dass man bislang nicht genau wusste, wie diese Fibrillen wirklich aussehen.

Marcus Fändrich und Carsten Sachse von der Max-Planck-Forschungsstelle für "Enzymologie der Proteinfaltung" ist es in Zusammenarbeit mit Nikolaus Grigorieff von der Brandeis Universität in Waltham/USA. gelungen, die weltweit genaueste Struktur der Alzheimer-Amyloidfibrille vorzulegen. Die Struktur besitzt eine Auflösung von unter zehn Angström und wurde mittels Elektronenmikroskopie ermittelt. Eine Hauptschwierigkeit, die überwunden werden musste, bestand darin, dass die gängigen Verfahren zur Aufklärung der Struktur von Eiweißen bei Amyloidfibrillen aufgrund ihrer speziellen Eigenschaften nicht genutzt werden können. "Wir mussten also einen ganz anderen Weg beschreiten, um ans Ziel zu gelangen, nämlich die Strukturbestimmung aufgrund elektronenmikroskopischer Bilder", erklärt Fändrich. Den Wissenschaftlern gelang es, die bestehenden Computerprogramme zur Strukturberechnung aus elektronenmikroskopischen Daten entscheidend zu verbessern und schließlich auf Amyloidfibrillen anzuwenden.

Erstaunlicher Weise zeigte sich, dass die tatsächlich gefundene Struktur von fast allen früheren Vorstellungen über ihren Aufbau abweicht. Zwar halten die Forscher noch keine atomare Auflösung in Händen (das muss in weiteren Arbeiten noch erreicht werden), aber den bisherigen Spekulationen über die mutmaßliche Struktur der Fibrille setzen die vorliegenden Strukturdaten doch ein Ende. Endlich ist es möglich, die Validität früherer Modelle direkt zu überprüfen. "Und dabei zeigte sich, dass praktisch keines der früheren Modelle mit unserer Struktur übereinstimmt", sagt Fändrich. Die Zahl der Möglichkeiten ist nun entscheidend eingegrenzt.

Die genaue Kenntnis der Struktur von Amyloidfibrillen könnte potenziell neue Therapieansätze entstehen lassen, "da man dann wirklich weiß, wie der Gegner aussieht, den man zu bekämpfen hat", so der Zellbiologe.

[MF/CB]

Originalveröffentlichung:

Carsten Sachse, Marcus Fändrich, and Nikolaus Grigorieff
Paired beta-sheet structure of an A beta(1-40) amyloid fibril revealed by electron microscopy

PNAS, 27. Mai 2008

Dr. Bernd Wirsing | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: Alzheimer Amyloidfibrille Fibrille

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neuer Probenhalter für die Proteinkristallographie
16.09.2019 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Eigen und doch fremd: warum das Immunsystem patienteneigene Stammzellen bekämpft
16.09.2019 | Deutsches Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung e.V.

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: Womit werden wir morgen kühlen?

Wissenschaftler bewerten das Potenzial von Werkstoffen für die magnetische Kühlung

Für das Jahr 2060 erwarten Zukunftsforscher einen Paradigmenwechsel beim globalen Energiekonsum: Erstmals wird die Menschheit mehr Energie zum Kühlen aufwenden...

Im Focus: Tomorrow´s coolants of choice

Scientists assess the potential of magnetic-cooling materials

Later during this century, around 2060, a paradigm shift in global energy consumption is expected: we will spend more energy for cooling than for heating....

Im Focus: The working of a molecular string phone

Researchers from the Department of Atomically Resolved Dynamics of the Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter (MPSD) at the Center for Free-Electron Laser Science in Hamburg, the University of Potsdam (both in Germany) and the University of Toronto (Canada) have pieced together a detailed time-lapse movie revealing all the major steps during the catalytic cycle of an enzyme. Surprisingly, the communication between the protein units is accomplished via a water-network akin to a string telephone. This communication is aligned with a ‘breathing’ motion, that is the expansion and contraction of the protein.

This time-lapse sequence of structures reveals dynamic motions as a fundamental element in the molecular foundations of biology.

Im Focus: Meilensteine auf dem Weg zur Atomkern-Uhr

Zwei Forschungsteams gelang es gleichzeitig, den lang gesuchten Kern-Übergang von Thorium zu messen, der extrem präzise Atomkern-Uhren ermöglicht. Die TU Wien ist an beiden beteiligt.

Wenn man die exakteste Uhr der Welt bauen möchte, braucht man einen Taktgeber, der sehr oft und extrem präzise tickt. In einer Atomuhr nutzt man dafür die...

Im Focus: Milestones on the Way to the Nuclear Clock

Two research teams have succeeded simultaneously in measuring the long-sought Thorium nuclear transition, which enables extremely precise nuclear clocks. TU Wien (Vienna) is part of both teams.

If you want to build the most accurate clock in the world, you need something that "ticks" very fast and extremely precise. In an atomic clock, electrons are...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Technomer 2019 - Kunststofftechniker treffen sich in Chemnitz

16.09.2019 | Veranstaltungen

„Highlights der Physik“ eröffnet

16.09.2019 | Veranstaltungen

Die Digitalisierung verändert die Medizin

13.09.2019 | Veranstaltungen

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

Neuer Probenhalter für die Proteinkristallographie

16.09.2019 | Biowissenschaften Chemie

Warum die Erdatmosphäre viel Sauerstoff enthält

16.09.2019 | Geowissenschaften

Wissenschaftler erforschen Produktentstehungsprozesse in neuem Innovationslabor

16.09.2019 | Informationstechnologie

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