Erkenntnisse zum Transport und Abbau des α-Synuclein-Proteins liefern nun neue Ansätze für die Behandlung der Parkinson-Erkrankung. Besonderes Augenmerk liegt hier auf dem Bindeverhalten der β-Glucocerebrosidase an das Transportprotein LIMP-2.
α-Synuclein ist ein kleines, lösliches Protein im Gehirn von Wirbeltieren. Bei Patienten, die an Parkinson leiden, sammelt sich dieses in den Nervenzellen an. „Wir konnten zeigen, dass der Verlust von LIMP-2, eines Membranproteins des Lysosoms, die Ablagerungen von unlöslichem, fehlgefaltetem α-Synuclein im Gehirn begünstigt“, erklärt Dr. Judith Blanz, die zusammen mit Professor Paul Saftig, PD. Dr. Michael Schwake, Dr. Michelle Rothaug und Friederike Zunke federführend an der Studie beteiligt war. Lysosomen sind Bestandteile von Zellen, die wie eine Art Magen größere Moleküle, zum Beispiel Fette, abbauen. Dafür zuständig sind Enzyme. Das Membranprotein LIMP-2 bindet ein solches Enzym, die β-Glucocerebrosidase, und transportiert es in das Lysosom. Fehlt LIMP-2, dann kann das Enzym nicht an der richtigen Stelle arbeiten. Als Folge lagern sich Fette im Lysosom ab, die verhindern, dass α-Synuclein abgebaut wird.
„Interessanterweise konnten wir feststellen, dass eine Erhöhung von LIMP-2 sich positiv auf den Abbau von α-Synuclein auswirkt“, erklärt die Biologin. Erst wenn man die genauen Zusammenhänge in der Zelle kennen würde, könne man gezielt in diesen zellulären Transportweg eingreifen. In kommenden Studien will sie zusammen mit Kollegen nach Möglichkeiten suchen, die Bindung des Enzyms an das Transportprotein LIMP-2 so zu verändern, dass es sich positiv auf den Abbau von α-Synuclein auswirkt. „Unsere Erkenntnisse eröffnen jetzt ganz neue Ansätze für die Behandlung von der Parkinson-Erkrankung.“ Wenn LIMP-2 (rot angefärbt) in Nervenzellen vorhanden ist, sammelt sich nicht so viel α-Synuclein (grün angefärbt) an. Im Gegensatz dazu sammelt sich in einer Zelle, aus der LIMP-2 experimentell entfernt wurde, viel α-Synuclein an. © Biochemisches Institut, CAU Originalpublikation: LIMP-2 expression is critical for β-glucocerebrosidase activity and α-synuclein clearance Michelle Rothaug et al.; PNAS, doi: 10.1073/pnas.1405700111,2014
