Das CNMPB-Wissenschaftlerteam (Exzellenzcluster und DFG-Forschungszentrum für Mikroskopie im Nanometerbereich und Molekularphysiologie des Gehirns der Universitätsmedizin Göttingen) analysierte einen komplexen Mechanismus, der für die Zellsterblichkeit bei der Parkinson-Erkrankung wesentlich ist. Außerdem identifizierten sie einen Faktor, der eine neuroprotektive Wirkung auf menschliche Nervenzellen ausübt.

α-Synuklein ist ein kleines lösliches Protein, das die Dopaminausschüttung im Gehirn reguliert. In Parkinson-Nervenzellen kommt mehr mehr α-Synuklein vor als in gesunden Zellen. Ein Überschuss dieses Proteins bedingt krankheitstypische Ablagerungen in den Zellen. Wissenschaftler erforschen seit einiger Zeit die biochemischen Modifikationen dieses α-Synukleins. So ist bekannt, dass eine Phosphorylierung (eine Phosphatgruppe wird angefügt) einen schützenden Effekt hat und eine Nitration (Anhängen eines Stickstoffoxids) einen schädigenden Effekt haben kann. Der gesamte Vorgang ist aber noch komplizierter, ein Review der Universität Konstanz gibt einen Überblick.

In ihrem Parkinson-Hefemodell beobachteten sie, dass eine Tyrosin-Nitration, d.h. die biochemische Anheftung eines Stickstoffmoleküle (NO2) an eine Aminosäure des alpha-Synnukleins, zu toxischen Aggregaten dieser α-Synukleine führte. Außerdem fragmentierten die Zellorganellen, die für die Energieversorgung zuständig sind (Mitochondrien). Infolge war das Zellwachstum der Hefezellen stark eingeschränkt.

Die Nitration fördere aber auch die Interaktion von α-Synuklein-Molekülen. Die dabei entstehenden stabilen α-Synuklein-Dimere übten wiederum einen schützenden Effekt aus und setzten die Sterblichkeit der Zellen herab. Interessanterweise könne der positive Effekt der Dimerbildung die neurotoxische Wirkung der Nitration nur mindern, nicht aber ausgleichen, so die Forscher über ihre Ergebnisse in einer aktuellen Pressemitteilung.

Weitere Informationen in der Originalpublikation zum Thema:

Kleinknecht A, Popova B, Lázaro DF, Pinho R, Valerius O, Outeiro TF, Braus GH (2016): C-terminal Tyrosine Residue Modifications Modulate the Protective Phosphorylation of Serine129 of a α-Synuclein in a Yeast Model of Parkinson’s Disease. PLOS GENETICS, 12(6): e1006098. doi:10.1371/journal.pgen.1006098

Quelle:
https://www.med.uni-goettingen.de/de/content/presseinformationen/presseinformationen_24962.asp