Das Verhalten von Chaperonen bei Parkinson
PD ist eine degenerative Erkrankung des Zentralnervensystems, beruhend auf einem Mangel dopaminerger Zellen in der Substantia nigra im Mittelhirn. Charakteristisch für die Erkrankung ist die Akkumulation des Proteins Alpha-Synuclein (a-syn), das in den Neuronen Aggregate bildet - so genannte Lewy-Körper. Neuere Forschungen ergaben, dass bestimmte Moleküle (Chaperone) wie etwa das Hitzeschockprotein Hsp104 mit der Aggregatbildung assoziiert sind. Daten zu einer möglicherweise protektiven Wirkung von Hsp104 gegen eine a-syn-Toxizität und deren Interaktion auf molekularer Ebene liegen allerdings noch kaum vor. Das Projekt Chaperones IN ND (The role of molecular chaperones in Parkinson' s Disease) erforschte die Mechanismen, mit denen Chaperone mit a-syn interagieren. Aus pathologischer Sicht interessiert vor allem, wie diese Proteine die a-syn-Bildung verhindern oder rückgängig machen können, und wie dabei Struktur und Aggregation verändert werden. Um die Interaktion zwischen a-syn und Hsp104 zu untersuchen, wurden rekombinante Proteine hergestellt und Assays für Amyloide entwickelt. Die Funktion von ATP (Adenosintriphosphat) wurde mittels ATPase-Enzymen, die Protein-Protein-Interaktion mittels Fluoreszenzfärbung der Moleküle untersucht. Chaperones IN ND fand heraus, dass Hsp104 die Amyloidbildung dosisabhängig hemmt, da es die Bildung kleinerer Einheiten bzw. Oligomeren als Bausteine der komplexeren Amyloidstruktur verhindert. Dies geschieht offenbar unabhängig von der ATP und der durch das Hitzeschockprotein induzierten Proteinentfaltung. Da Parkinson vor allem die ältere Bevölkerung in Europa betrifft, wird mit der demographischen Entwicklung die Anzahl der Erkrankungen zunehmen und enorme medizinische Kosten verursachen. Sind die verantwortlichen Moleküle und deren Funktion enthüllt, könnten wirksamere Strategien entwickelt werden.
