RUB-Forscher entwickeln neue Hypothese über das auftreten der Alzheimer-Krankheit

Protein-Sphären im Kern geben das falsche signal für die Zellteilung

RUB-Forscher entwickeln neue Hypothese für die degeneration von Nervenzellen

Eine neue Hypothese entwickelt, die von den Forschern in Bochum auf, wie der Alzheimer-Krankheit auftreten könnten. Sie analysiert das zusammenspiel der Proteine FE65 und BLM, die Regulierung der Zellteilung. Im Zellkultur-Modell, Sie entdeckten sphärischen Strukturen im Zellkern, die FE65 und BLM. Die Interaktion von den Proteinen ausgelöst, ein Falsches signal für die Zellteilung. Dies mag erklären, warum die degeneration und Tod von Nervenzellen bei Alzheimer-Patienten. Das team um Dr. Thorsten Müller und Prof. Dr. Katrin Marcus aus der Abteilung Funktionelle Proteomik in Zusammenarbeit mit der RUB-Medizinische Proteom-Center unter der Leitung von Prof. Helmut E. Meyer berichtet über die Ergebnisse in der Fachzeitschrift „Journal of Cell Science“.

Komponenten von sphärischen Strukturen im Zellkern identifiziert

Die so genannten amyloid-Vorläufer-protein APP ist zentral für die Alzheimer-Krankheit. Es erstreckt sich über die Zellmembran, und seine Spaltprodukte verbunden sind protein-Ablagerungen, die form, in Alzheimer-Patienten außerhalb der Nervenzellen. APP verankert das protein FE65 an der Zellmembran, welche den Mittelpunkt der aktuellen Studie. FE65 migrieren in den Zellkern, wo es spielt eine Rolle bei DNA-Replikation und Reparatur. Basierend auf Zellen im Labor gewachsen, das team von Dr. Müller festgestellt, dass FE65 können sich mit anderen Proteinen in den Zellkern bilden die kugelförmigen Strukturen, den sogenannten „nuclear spheres“. Video-Mikroskopie zeigte, dass diese ring-Strukturen miteinander verschmelzen und können so wachsen. „Durch ein spezielles zellkulturmodell waren wir in der Lage, zu identifizieren, weitere Komponenten dieser Kugeln“, sagt Andreas Schrötter, Doktorand in der Arbeitsgruppe Morbus Alzheimer am Institut für Funktionelle Proteomik. Unter anderem fanden die Forscher das protein BLM, die bekannt ist aus Bloom-Syndrom – eine äußerst seltene, erbliche Krankheit, die im Zusammenhang mit Kleinwuchs, Immunschwäche und ein erhöhtes Krebsrisiko. BLM ist involviert in DNA-Replikation und-Reparatur im Zellkern.

Der Betrag von FE65 bestimmt die Menge der BLM im Zellkern

Müller ‚ s team nahm einen näheren Blick auf die Funktion von FE65. Durch genetische manipulation, die Forscher erzeugten Zellkulturen, in denen die FE65-Produktion wurde reduziert. Eine kleinere Menge von FE65 so erzeugt eine geringere Menge des proteins BLM im Zellkern. Stattdessen BLM erhoben, die in einem anderen Bereich der Zelle, dem endoplasmatischen Retikulum. Zusätzlich fanden die Forscher eine niedrigere rate der DNA-Replikation in den genetisch veränderten Zellen. Auf diese Weise FE65 beeinflusst die Replikation des genetischen Materials über das BLM-protein. Wenn die Forscher fingen die FE65-Produktion wieder, die Höhe der BLM im Zellkern auch wieder zugenommen.

FE65 als möglicher Auslöser für Alzheimer

Bei Patienten mit Alzheimer-Krankheit, das protein APP, ein Interaktionspartner von FE65, änderungen. Die Interaktion der beiden Moleküle ist wichtig für den transport von FE65 in den Zellkern, wo es die Zellteilung reguliert in Kombination mit BLM. Müller ‚ s team geht davon aus, dass die veränderte APP-FE65-Interaktion fälschlicherweise sendet den Zellen das signal, sich zu teilen. Da Nervenzellen in der Regel nicht teilen, Sie degenerieren und sterben. „Diese Hypothese, die wir verfolgen, in der Arbeitsgruppe Morbus Alzheimer, liefert auch neue Ansatzpunkte für mögliche Therapien, die dringend erforderlich für die Alzheimer-Krankheit“, sagt Dr. Müller. In Zukunft wird das team auch untersuchen, ob und in welcher Höhe die BLM ist verändert in Alzheimer-Patienten im Vergleich zu gesunden Probanden.

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