Protein-Aggregate beobachtet wurden, in das Nervengewebe von Patienten mit Parkinson-Krankheit, die aus einzelnen Komponenten (Monomere) des proteins α-synuclein, das montieren in den so genannten amyloid-Fibrillen. Ähnliche Ablagerungen finden sich auch bei anderen neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer. Forscher suchen nach Ansätzen, um zu verhindern, dass fibrillenbildung und möglicherweise Heilung der Krankheiten.
2014, Düsseldorfer Forscher um Prof. Dr. Wolfgang Hoyer beschrieben, wie eine Klasse von engineered binding-Proteinen, β-wrapins, sind in der Lage, zu verhindern, dass die α-synuclein aggregation. Hoyer sagt: „Wir haben anschließend untersucht, mit Forschungspartnern, wie genau die β-wrapins Funktion und wo Sie zu stören, die α-synuclein-aggregation-Prozess.“
Die collaborative group, einschließlich ersten Autor der Studie Emil D. Agerschou und Prof. Hoyer vom Lehrstuhl für Physikalische Biologie an der HHU ein und FZJ, Prof. Dr. Alexander Büll (Technische Universität Dänemark) und Prof. Dr. Björn Falkenburger (Technische Universität Dresden) sowie anderen Partnern an der University of Cambridge und dem deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen in Bonn hat jetzt präsentiert seine Ergebnisse in der Fachzeitschrift eLife.
Erstens, die Forscher fanden heraus, dass die β-wrapins verhindern, dass neue α-synuclein Monomere von elongation des amyloid-Fibrillen. Um dies zu tun, die β-wrapins erfassen der Monomere und bilden Chemische komplexe mit Ihnen.
Aber es gibt noch eine weitere Eigenschaft macht die β-wrapins besonders effektiv, wie erklärt, von Emil Agerschou: „Der β-wrapins verhindern, dass Samen Fibrillen bilden in den ersten Platz. Es ist besonders relevant, dass sehr kleine Mengen der wrapins sind ausreichend für dieses geschehen, so brauchen Sie nicht eine binding-protein für jedes monomer.“ Dies wird als bezeichnet eine ’sub-stöchiometrischen Effekt“ macht den Prozess besonders effektiv. Es ist die oben genannte komplexe, bestehend aus binding-Proteine und Monomere, die verantwortlich sind für die Hemmung der Samenbildung.
„Wir entdeckten vor ein paar Jahren, dass α-synuclein-Fibrillen können sich schnell vermehren, die unter bestimmten Bedingungen in eine Art Kettenreaktion. Wir waren wirklich überrascht zu sehen, dass die β-wrapins unterdrücken die Kettenreaktionen sehr effizient“, ergänzt Prof. Büll: „wir denken, dass Wir jetzt verstehen, wie dieses Ziel erreicht wird.“
Darüber hinaus haben die Forscher untersuchten die Wirkung der β-wrapins nicht nur im Reagenzglas, sondern auch in Zellkulturen und in Tiermodellen. Kranken Fruchtfliegen (Drosophila) Behandlung mit β-wrapins angezeigt, insbesondere die motorischen Fähigkeiten in einem Kletter-assay.