Wie Proteinaggregate Nervenzellen schädigen

Wie Proteinaggregate Nervenzellen schädigen

04.12.2015
© Cathrin Schnack
Nervenzellen, die ein Fragment des pathologischen Huntingtin-Proteins herstellen: Im Bildausschnitt ist ein Neuron mit Huntingtin-Aggregaten in Rot zu sehen. Zellkerne sind blau gefärbt.

Proteinverklumpungen, wie sie bei der Alzheimer- oder Huntington-Krankheit auftreten, richten vor allem dann Schaden an, wenn sie im Zellplasma auftreten. Proteinaggregate im Zellkern sind dagegen deutlich weniger gefährlich. Das berichten Forscherinnen und Forscher in der Fachzeitschrift „Science“.

Verklumpungen legen Transportmaschinerie lahm

Bei neurodegenerativen Krankheiten scheinen Proteinverklumpungen für das Absterben von Nervenzellen mit verantwortlich zu sein. Wie sie die Zelle schädigen, ist bis heute allerdings unklar. Prof. Dr. Konstanze Winklhofer und Prof. Dr. Jörg Tatzelt vom RUB-Institut für Biochemie und Pathobiochemie waren an einer Studie beteiligt, die neue Erkenntnisse zu dieser Frage erbrachte. Federführend bei der Untersuchung waren die Arbeitsgruppen von Prof. Dr. Ulrich Hartl und Dr. Mark Hipp am Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried.

In Zellkulturen untersuchten die Wissenschaftler das für die Huntington-Krankheit verantwortliche Protein Huntingtin, das in Nervenzellen zu Aggregaten verklumpt. Aggregate im Zellplasma sind dabei toxischer als Aggregate im Zellkern, weil sie unter anderem wichtige Transportwege in der Zelle stören. Durch ihre klebrigen Eigenschaften fangen sie lebensnotwendige Proteine ab.

In den Klumpen fand das Team unter anderem Bestandteile der zellulären Transportmaschinerie, die folglich nicht mehr richtig funktionierte – mit fatalen Folgen für die Zelle. Wenn die Bauanleitung für Proteine, die RNA, nicht mehr aus dem Zellkern in das Zellplasma gelangt, ist dort die Produktion lebenswichtiger Proteine beeinträchtigt und die Zelle geht zugrunde. Warum die Aggregate im Zellkern keine ebenso schädliche Wirkung haben, muss in weiteren Studien geklärt werden.

Text: Christiane Menzfeld (MPI Martinsried)/Julia Weiler

 

Titelaufnahme

A. C. Woerner et al. (2015): Cytoplasmic protein aggregates interfere with nucleo-cytoplasmic transport of protein and RNA, Science, DOI: 10.1126/science.aad2033

Weitere Informationen

Prof. Dr. Konstanze Winklhofer, Molekulare Zellbiologie, Institut für Biochemie und Pathobiochemie, Medizinische Fakultät der RUB, Tel. 0234/32-28428 http://www.ruhr-uni-bochum.de/biochem/zellbio/index.html.de konstanze.winklhofer@rub.de

Prof. Dr. Jörg Tatzelt, Biochemie neurodegenerativer Erkrankungen, Institut für Biochemie und Pathobiochemie, Medizinische Fakultät der RUB, Tel. 0234/32-22429 http://www.ruhr-uni-bochum.de/biochem/neurodeg/index.html.de joerg.tatzelt@ruhr-uni-bochum.de