Membrananker unterdrückt Proteinaggregation bei neurodegenerativen Erkrankungen, wie Modellstudie zeigt

Proteinaggregation ist typisch für neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson und Prionenerkrankungen wie die Creutzfeld-Jakob-Krankheit. Ein Forschungsteam um Professor Jörg Tatzelt von der Abteilung Biochemie neurodegenerativer Erkrankungen der Ruhr-Universität Bochum hat nun anhand neuer In-vitro- und Zellkulturmodelle gezeigt, dass ein Lipidanker auf der Außenmembran von Nervenzellen die Aggregation von Nervenzellen hemmt das Prionprotein.

„Das Verständnis der Mechanismen, die dazu führen, dass sich die ursprünglich gefalteten Proteine ​​in pathogene Formen verwandeln, ist für die Entwicklung therapeutischer Strategien von entscheidender Bedeutung“, sagt Tatzelt. Die Studie wurde im veröffentlicht Verfahren der National Academy of Sciences am 31. Dezember 2024.

Erbliche und infektiöse Formen der Krankheit

Prionenerkrankungen sind tödliche degenerative Erkrankungen des Gehirns. Sie sind mit der Umwandlung des zellulären Prionproteins (PrPC) aus seiner gesunden Falte in pathologische Aggregate, das Scrapie-Prionprotein (PrPSc), verbunden.

Während solche Erkrankungen beim Menschen selten sind, werden erbliche Prionenerkrankungen durch genetische Mutationen ausgelöst. Einige Genmutationen beeinflussen die Verankerung von PrPC an der Zellmembran. Allerdings ist noch nicht vollständig geklärt, wie genau diese Veränderungen Prionenerkrankungen auslösen können.

Um neue Einblicke in die zugrunde liegenden Prozesse zu gewinnen, haben die Forscher neue Modelle entwickelt, um die Rolle eines Membranankers bei der Faltung und Aggregation von PrP in vitro und in neuronalen Zellen zu untersuchen. Die Experimente zeigten, dass die Verankerung an Membranen die Faltung von PrP stabilisiert und die Aggregation wirksam hemmt.

„Interessant ist, dass die Verklumpung von membranverankertem PrP durch vorgebildete Proteinaggregate induziert werden könnte“, sagt Tatzelt. „Das ist ein Mechanismus, der bei infektiösen Prionenerkrankungen eine Rolle spielen könnte.“