Ärzte Zeitung online, 15.02.2010
Aktivierung von Hitzeschock-Protein bei Mukoviszidose aufgeklärt
MÜNCHEN (eb). Mukoviszidose oder auch Zystische Fibrose ist die
häufigste erbliche Stoffwechselkrankheit in Europa. Ein Auslöser der
Krankheit ist die fehlerhafte Regulation des Hitzeschockproteins Hsp90
durch das Partnerprotein Aha1. Den Mechanismus dieser Reaktion haben
nun Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM)
aufgeklärt.
Hsp90 ist ein aus zwei identischen Untereinheiten symmetrisch
zusammengesetztes Protein. Bisher vermutete die Wissenschaft, dass
beide Hälften auch symmetrisch arbeiten, für eine Aktivierung also auch
zwei Aha1-Proteine gebraucht werden. Im Department Chemie der TUM
gelang es nun einem Team von Biochemikern um Professor Johannes
Buchner, den Mechanismus der Aktivierung von Hsp90 durch sein
Partnerprotein Aha1 aufzuklären.
In jeder Zelle gibt es Tausende von Proteinen, deren Aktivität und
Lebensdauer reguliert werden muss, um den Lebenszyklus der Zelle von
der Zellteilung bis zum Zelltod zu steuern. Das Hitzeschock-Protein
Hsp90 nimmt hierbei eine zentrale Rolle ein. Hsp90 ist ein Chaperon,
eine Art "Qualitätskontrolleur" oder "Anstandsdame", das die Qualität
und Aktivität einer Vielzahl wichtiger Signalproteine prüft und
steuert. Wenn die Zelle durch Hitze oder Sauerstoffmangel hohem Stress
ausgesetzt ist, wird dieses Protein vermehrt hergestellt, um die
Schäden für andere Proteine in Grenzen zu halten.
Überraschenderweise spielt hierbei der Bruch der Symmetrie in Hsp90
eine große Rolle: Der Aktivierungsmechanismus von Hsp90 durch Aha1
verläuft asymmetrisch. Bereits das Andocken eines Aha1-Proteins an zwei
Bindestellen eines Hsp90 reicht aus, um Hsp90 vollständig zu aktivieren
(Molecular Cell 37, 2010, 344).
Die Kenntnis des Mechanismus könnte, so die Forscher, langfristig
zur Entwicklung neuer Therapieansätze für Mukoviszidose aber auch für
andere Krankheiten wie Krebs führen.
Zum Abstract der Originalstudie "Asymmetric Activation of the Hsp90 Dimer by Its Cochaperone Aha1"
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