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Campus Göttinger Forscher messen Lebensdauer von Proteinen im Gehirn
Campus Göttinger Forscher messen Lebensdauer von Proteinen im Gehirn
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18:28 23.12.2018
Das Modell eines synaptisches Endköpfchen zeigt im Anschnitt die Proteine. Rot bedeutet eine längere Lebensdauer, blau eine kurze. Quelle: Grafik: r
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Göttingen

 Eines der großen Ziele in den Neurowissenschaften sei, zu verstehen, wie Wahrnehmung, Lernen und Verhalten durch die Aktivität des Gehirns zustande kommen, fasste Pressesprecher Stefan Weller den Hintergrund der Forschung zusammen. Dafür sei wichtig, physiologische Prozesse, die grundlegend für die Steuerung der Hirnfunktionen sind, im Detail zu verstehen. Dazu zähle unter anderem, die Eigenschaften der molekularen Bausteine des Gehirns, also die Proteine, näher zu untersuchen. Die Forscher wollten verstehen, wie sie ersetzt oder ihre Funktionalität über ihre Lebenszeit erhalten werden könne.

Verschiedene Institute – ein Team

Wissenschaftler der Universitätsmedizin Göttingen (UMG), des Max-Planck-Instituts für biophysikalische Chemie (MPI-BPC), des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) und des Instituts für Medizinische Systembiologie in Hamburg schlossen sich deshalb zusammen und entwickelten unter Leitung von Professor Silvio Rizzoli vom Exzellenzcluster für Mikroskopie im Nanometerbereich und Molekularphysiologie des Gehirns (CNMPB) der UMG und Professor Henning Urlaub (UMG, MPI-BPC) eine neue Methode zur präzisen Bestimmung der Stabilität von Proteinen im Mäusehirn entwickelt.

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Folgestudie

Erstmals sei es Dr. Eugenio Fornasiero vom Institut für Neuro- und Sinnesphysiologie, UMG, und Kollegen gelungen, die verschiedenen Lebenszeiten von mehr als 3500 verschiedenen Proteinen im Gehirn zu beschreiben in ganz spezifischen Bereichen auch in Abhängigkeit des physiologischen Zustandes zu erfassen. Basierend auf den Ergebnissen dieser Studie analysierten die Wissenschaftler in einer Folgestudie Faktoren, welche die Proteinstabilität beeinflussen. Dabei konnten sie zeigen, dass schon die Zusammensetzung der Gene Einfluss auf die Proteinstabilität hat.

Grundlegende Prinzipien verstehen

Diese Erkenntnisse könnten dazu beitragen, die grundlegenden Prinzipien der Proteinstabilität besser zu verstehen und neurodegenerative Erkrankungen wie zum Beispiel Demenz zu erforschen. Um die Forschung zur Entschlüsselung von Krankheitsmechanismen, die auf krankhaften Veränderungen der Lebensdauer von Proteinen beruhen, zu unterstützen, stellt das Team die Ergebnisse der Wissenschaft frei zur Verfügung.

Neu entwickelter Ansatz

Der neu entwickelte Ansatz für hirnphysiologische Untersuchungen eröffne jetzt die Möglichkeit, die Entstehung neurodegenerativer Erkrankungen aus einer neuen Perspektive zu betrachten, erläuterte Weller. Darauf aufbauend könnten sie die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien vorantreiben. Auch für die Entschlüsselung anderer Krankheitsmechanismen, die auf krankhaften Veränderungen der Lebensdauer von Proteinen beruhen, wie die Herzschwäche, sei die Anwendung dieser neuen Methode vielversprechend.

Von Rüdiger Franke / r