Komplizen an der Arbeit

News: Komplizen an der Arbeit

Wissenschaftler haben zwei mögliche Rezeptoren für das sogenannte „Prionen Protein” (PrP) gefunden. Von diesem Protein wird angenommen, daß es neurologische Krankheiten, wie zum Beispiel den Rinderwahnsinn, die Creutzfeld-Jacob-Krankheit und die Scrapie in Schafen verschuldet. Nach Ansicht vieler Forscher, ruft PrP die Krankheiten hervor, wenn es eine falsche Form annimmt und dann andere Proteine veranlaßt, sich ebenso zu verhalten, vielleicht sogar Hirnzellen abzutöten. Bisher allerdings - obwohl PrP normalerweise in allen Wirbeltierhirnen auftritt - hat noch niemand herausgefunden, welche Funktion es eigentlich in gesunden Zellen erfüllt.

In der Dezember-Ausgabe von Nature Medicine haben Forschungsgruppen aus Deutschland und Brasilien unabhängig voneinander zwei Proteine beschrieben, die vielleicht helfen, das Geheimnis zu entschlüsseln und herauszufinden, wie genau die Proteine ihr Zerstörungswerk betreiben. Ricardo Brentani, Molekularbiologe am Ludwig Institute for Cancer Research in Sao Paulo, und seine Kollegen verließen sich auf eine Technik, die als „complementary hydropathy” bekannt ist, um ein Protein zu identifizieren, welches mit dem PrP interagiert. Dahinter steht die Idee, daß komplementäre Stränge der DNA solche Proteine codieren, die aneinander binden. Die Wissenschaftler konstruierten ein Proteinfragment, welches auf einer DNA-Sequenz basiert, die komplementär zu derjenigen des PrP-Gens ist. Dann entwickelten sie einen Antikörper zu diesem Fragment. Wurden diese Antikörper zu einer Zellkultur von Neuronen gegeben, so banden sie sich an ein bestimmtes Protein der Zelloberfläche. Dieses Oberflächenprotein – bisher noch namenlos – bindet sowohl in Proteinproben als auch in Zellkulturen an das normale PrP.

Das neugefundene Protein kann möglicherweise zur Behandlung von Patienten eingesetzt werden, die an den bisher unheilbaren Krankheiten durch Prionen leiden: Wenn das künstliche Proteinfragment in Kombination mit dem PrP solchen Zellkulturen von Neuronen zugefügt wurde, die normalerweise durch PrP zerstört wurden, dann sank die Schädigung auf etwa die Hälfte. Das neue Protein scheint sich an seinen „Verwandten” zu binden, und hält nach Meinung von Brentani diesen vielleicht davon ab, weitere Zellen anzugreifen.

Um das zweite Protein zu finden, nutzten der Molekularbiologe Stefan Weiss von der Universität München und seine Kollegen eine Technik, die „two-hybrid yeast screen” genannt wird. Diese brachte ein weiteres Protein der Zelloberfläche zum Vorschein, den „laminin receptor precursor” (LRP). Die Forscher berichten, daß LRP vor allen in den Organen vorkommt, die durch Prionen-Krankheiten betroffen sind, einschließlich des Hirns, der Milz und des Pankreas. Außerdem scheint das Protein vor allem dort verbreitet zu sein, wo sich geschädigte Gewebe mit hohen Konzentrationen der tödlichen PrP-Form finden.

Bisher ist es nicht klar, ob die Proteine miteinander verwandt sind, oder wieviele andere PrP-Rezeptoren vielleicht existieren. Wie sagt es der Zellbiologe David Harris von der Washington University in St. Louis? – „Jedes Protein, das Wechselwirkungen mit PrP zeigt, ist sehr wahrscheinlich interessant.”