Pressemitteilung

05.07.2010

Forscher finden Protein für funktionierende Reparaturen

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Zelleigene Recyclingmaschinen können instandgesetzt werden

Grundlagenforscher der CharitéUniversitätsmedizin Berlin haben ein spezielles Eiweiß entdeckt, das den so genannten Proteasomen hilft, unter Stress funktionsfähig zu bleiben. Proteasomen fungieren in Körperzellen als Recyclinganlagen für fehlerhafte Proteine. In der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift „Molecular Cell“* beschreiben die Wissenschaftler diesen ersten wichtigen Schritt zum Verständnis der Qualitätskontrolle in Körperzellen.

Proteine gehören zu den Grundbausteinen aller Zellen. Sie werden fortwährend abgebaut und neu gebildet. Wenn der Eiweißabbau nicht funktioniert, kommt es in den Zellen zu Ablagerungen, die ein Merkmal vieler neurodegenerativer Erkrankungen wie Parkinson oder Alzheimer sind. Ein Mechanismus, um Proteine abzubauen, ist das Proteasom. In diesem Recyclinghof der Zelle werden angehäufte oder defekte Proteine in kleine Teilstücke zerlegt und stehen zur weiteren Nutzung zur Verfügung. Sind die Proteasomen selbst unvollständig, können sie ihre Funktion der Entsorgung von Proteinmüll nicht erfüllen.

Die Projektgruppe um Privatdozentin Dr. Cordula Enenkel vom Institut für Biochemie am Campus Charité Mitte fand in der Zelle eine Reparaturwerkstätte für diese Proteasomen. Das Protein Ecm29 hat die Aufgabe, die korrekte Anordnung der Proteasomenkomplexe zu kontrollieren, unvollständige Proteasomen zu erkennen und die fehlenden Bauteile hinzuzufügen. Ecm29 ist verstärkt in gestressten Zellen vorhanden. „Durch diese Qualitätskontrolle werden die Proteasomen wieder zu funktionsfähigen Recyclingmaschinen. Die Zellen können Energie sparen und weitere Ablagerungen minimieren“, erklärt Privatdozentin Dr. Enenkel.

Nachweisen konnten die Forscher diesen Mechanismus in Hefezellen, die den Zellen des Menschen in Struktur und Funktion sehr ähnlich sind. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler identifizierten Ecm29 vorrangig im Zellkern, wo die entscheidenden Schritte der geordneten Zusammensetzung des Proteasoms koordiniert werden. Es gelang ihnen, die Reparatur unvollständiger Proteasomen mit Hilfe von Ecm29 im Reagenzglas zu rekonstruieren.

Die Fähigkeit der Proteasomen, Eiweiße kontrolliert abzubauen, ist von großer Bedeutung für die exakte Funktionsweise der Zelle. Proteinablagerungen, die nicht weggeräumt werden, können direkt oder indirekt neurologische Erkrankungen und sogar Krebs verursachen. Als nächstes wollen die Forscher den Reparaturprozess durch Ecm29 noch besser verstehen. „Unser Fernziel ist, Krankheiten wie Parkinson bereits diagnostizieren und behandeln zu können, bevor die ersten sichtbaren Symptome auftreten“, erklärt Privatdozentin Dr. Enenkel.

*Andrea Lehmann, Cordula Enenkel et. al.: In: Molecular Cell, Volume 38(6), June 2010, 879-888. doi:10.1016/j.molcel.2010.06.016

Kontakt

Privatdozentin Dr. Cordula Enenkel
Institut für Biochemie
Campus Charité Mitte
t: +49 30 450 528 158



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