Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) hat die bisher detaillierteste Karte zur Lebensdauer von Proteinen in verschiedenen Körpergeweben erstellt. Dabei identifizierten die Wissenschaftler einen Mechanismus, der die Stabilität von Proteinen erhöht und neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson fördert.

Proteine sind essenziell für die Funktion und das Überleben menschlicher Zellen. Sie werden gebildet, um spezifische Aufgaben zu erfüllen, und anschließend abgebaut. Störungen in diesem Prozess können schwerwiegende Folgen haben: Bei Alzheimer und Parkinson sammeln sich alte oder beschädigte Proteine an, verklumpen zu sogenannten Aggregaten und führen zum Absterben von Nervenzellen. Während Parkinson mit Bewegungsstörungen wie Zittern oder Muskelsteifheit einhergeht, äußert sich Alzheimer durch Gedächtnisverlust und Wahrnehmungsprobleme.

Internationale Zusammenarbeit und bahnbrechende Erkenntnisse

In Kooperation mit Forschenden der Universität Yale (New Haven, Connecticut) und des St. Jude Children’s Research Hospital (Memphis, Tennessee) hat Dr. Eugenio F. Fornasiero, Arbeitsgruppenleiter am Institut für Neuro- und Sinnesphysiologie der UMG, die Lebensdauer von Proteinen in verschiedenen Geweben untersucht. „Dieser Datensatz ist wie ein Bauplan“, erklärt Fornasiero, einer der Letztautoren der Studie. „Er zeigt uns, welche Proteine im Gehirn schnell erneuert werden und welche länger stabil bleiben – ein Schlüssel zur Erforschung neurodegenerativer Erkrankungen.“

Ein zentraler Fund der Studie ist die Rolle der Proteinphosphorylierung. Bei diesem Prozess werden Phosphatgruppen an Proteine angehängt, um sie zu aktivieren, oder entfernt, um sie auszuschalten. Die Forschenden stellten fest, dass dieser Mechanismus auch die Stabilität von Proteinen beeinflusst. So zeigte sich bei Alzheimer-erkrankten Mäusen, dass das Protein „Tau“ – ein Hauptakteur bei der Krankheitsentstehung – durch vermehrte Phosphorylierung stabiler wird. Dies verlängert seine Lebensdauer, fördert die Bildung von Proteinaggregaten und beschleunigt den Nervenzellverlust.

Hoffnung auf neue Therapien

„Das Verständnis, wie Phosphorylierung die Protein stabilität reguliert, könnte die Grundlage für neue Behandlungsansätze bei Alzheimer und Parkinson schaffen“, sagt Fornasiero. Möglich wäre etwa, diese krankhaften Veränderungen zu verhindern oder rückgängig zu machen. Darüber hinaus könnte die Studie helfen, alterungsanfällige Proteine zu identifizieren – ein Ansatzpunkt für künftige Anti-Aging-Therapien.

Ein Meilenstein der Forschung

Die umfassende Proteinkarte liefert nicht nur Einblicke in krankheitsrelevante Prozesse, sondern eröffnet auch neue Perspektiven für die Medizin. Die internationale Zusammenarbeit unter Göttinger Leitung markiert einen bedeutenden Schritt im Kampf gegen neurodegenerative Erkrankungen – und zeigt, wie grundlegende Forschung den Weg für therapeutische Innovationen ebnen kann.

Original Paper:

Turnover atlas of proteome and phosphoproteome across mouse tissues and brain regions: Cell

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Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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