Neue Forschungen zur Proteinfaltung
Proteine, deren Funktion von ihrer dreidimensionalen Konformation abhängt, sind für die zelluläre Zusammensetzung und für Zellfunktionen von größter Bedeutung. Um ihre korrekte Faltung zu gewährleisten, treten spezifische molekulare Chaperone in den Zellen in Aktion. Fehlgefaltete Protein hingegen, die zum Funktionsverlust führen, werden in der Zelle abgebaut, und wenn dieser Prozess gestört ist, kann es zu Krankheiten wie Alzheimer-Demenz kommen. Das EU-finanzierte Projekt MANIFOLD (Manipulating folding, assembly and disassembly of protein complexes - from molecule to disease) wird von Forschern und Lehrenden der Bijvoet Graduate School for Biomolecular Sciences in den Niederlanden betreut. Ziel ist die Einstellung von Nachwuchswissenschaftlern, die im Detail verschiedene Ereignisse der Proteinfaltung erforschen. Die Forschungen konzentrieren sich auf die Faltung neu synthetisierter Proteine, die Veränderung ihrer Konformation bei Aktivierung oder Deaktivierung sowie allosterische Effekte. MANIFOLD wird zudem das Phänomen der Fehlfaltung von Proteinen untersuchen und wie diese zur Bildung von Amyloidstrukturen beiträgt. Im ersten Projektabschnitt wurde mit verschiedensten biophysikalischen Methoden die Interaktion zwischen dem Amyloid-bildenden Protein IAPP und Membranen analysiert. Die Forscher identifizierten viel versprechende Inhibitoren, die diesen Prozess beeinflussen und damit als therapeutische Wirkstoffe für neurodegenerative Erkrankungen in Frage kommen. Außerdem untersuchten sie an einem Modellprotein (Chaperon Hsp90 bzw. Hitzeschockprotein 90), wie durch Wechselwirkung zwischen Chaperon und Substrat der Proteinabbau induziert wird. Um die Assemblierung mehrerer Proteine zu untersuchen, erzeugte das Konsortium Histone und beobachtete, wie sie um die DNA herum zu Nukleosomen gefaltet werden. Demnächst soll nun die Interaktion mit dem Histon-Chaperon APLF und dessen Rolle für die korrekte Nukleosomenbildung enthüllt werden. Insgesamt werden die Aktivitäten von MANIFOLD wichtige mechanistische Einblicke in den grundlegenden Prozess der Proteinfaltung liefern. Da die Proteinfehlfaltung von großer Bedeutung für die Entstehung von Krankheiten ist, könnten die neuen Informationen wichtige therapeutische Ansätze anstoßen.
Schlüsselbegriffe
Proteinfaltung, molekulare Chaperone, hsp90, Histon, Nukleosomen
