Ein Forscherteam hat die Struktur des Proteins enthüllt, das für die Huntington-Krankheit verantwortlich ist. Die Arbeit liefert neue Hinweise auf den Mechanismus, der die Bildung von Proteinaggregaten im Gehirn dieser Patienten auslöst.
Die Huntington-Krankheit wird durch eine genetische Mutation ausgelöst, die das Huntingtin-Protein betrifft. Der Defekt ist auf die Erweiterung der Cytosin-, Adenin- und Guanin-Nukleotide zurückzuführen, die in der DNA für die Synthese von Glutamin kodieren. Infolgedessen erhöht sich die Anzahl der Glutamine im Protein, was in direktem Zusammenhang mit der Bildung von Proteinaggregaten im Gehirn steht.
Obwohl die Funktion des Huntingtin-Proteins unklar ist, weiß man, dass es an der neurologischen Entwicklung beteiligt ist und dass dafür eine Mindestanzahl von Glutamin-Aminosäuremolekülen erforderlich ist. Es gibt jedoch einen Schwellenwert für die Anzahl der Glutamin-Wiederholungen im Huntingtin-Protein, bei dessen Überschreitung eine Person die Krankheit entwickelt. Gesunde Menschen weisen zwischen 17 und 23 aufeinanderfolgende Glutamine auf – ab 36 Glutaminen zeigen Patienten Symptome der Huntington-Krankheit.
„Obwohl die Ursachen der Krankheit noch nicht geklärt sind, geht man davon aus, dass diese zusätzlichen Glutamin-Wiederholungen dazu führen, dass Proteine miteinander interagieren und die Bildung von Proteinausfällungen und -verklumpungen begünstigen, was zur neuronalen Degeneration und zu Symptomen wie Koordinationsverlust und Demenz führt“, erläutert Studienautor Ramon Crehuet und fügt hinzu: „Es ist bekannt, dass Proteine mit einer bestimmten Anzahl von Glutaminen anfälliger für Krankheiten sind, aber wir verstehen immer noch nicht ganz, warum sich die Struktur des Proteins verändert und toxischer wird.“
Die Ergebnisse der aktuellen Studie zeigen nun, dass es keine qualitativen Veränderungen zwischen der Struktur von Huntingtin mit einer pathologischen Anzahl von Glutamin-Wiederholungen und dem Huntingtin von gesunden Menschen gibt. Es gibt lediglich graduelle Veränderungen, die mit steigender Glutamin-Anzahl zunehmen.
„Unsere Ergebnisse bieten eine neue Perspektive auf die pathologische Schwelle der Krankheit, die über die Länge der Glutamin-Kette hinausgeht. Die Kenntnis der Struktur des Proteins und des Mechanismus seiner Aggregation könnte der erste Schritt zur Entwicklung von Medikamenten sein, die die Symptome lindern und das Leben der Patienten verbessern“, betont der CSIC-Forscher. Die Untersuchung der Struktur von Proteinen kann neue Möglichkeiten für ein besseres Verständnis von Krankheiten eröffnen, die durch die Erweiterung von drei Nukleotiden verursacht werden. Dazu gehören neben der Huntington-Krankheit auch die Kennedy-Krankheit, die myotonische Dystrophie oder das fragile X-Syndrom.
Dieser Text basiert auf einer Pressemitteilung des Spanish National Research Council (CSIC). Hier findet ihr die Originalpublikation.
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