Die Bedeutung des Parkinson-assoziierten Proteins Mortalin im Rahmen mitochondrialer Signalwege der Neurodegeneration
Die Parkinson-Krankheit ist die zweithäufigste Nervenverfallskrankheit und die häufigste neurologisch bedingte Bewegungsstörung. Die Ursachen sind bisher nur teilweise geklärt.
Es gibt eine genetische Komponente, aber auch viele "sporadische" Fälle. Man kennt eine Reihe von Genen, deren Mutation zur Parkinson-Krankheit beiträgt. Die Proteinprodukte dieser Gene sind Bestandteile der Mitochondrien, kleiner Körperchen in den Zellen, in denen die zur Energiegewinnung notwendigen Oxidationsprozesse ablaufen. Die Proteindefekte haben zur Folge, dass Mitochondrien, die z. B. durch freie Sauerstoffradikale ("oxidativen Stress") geschädigt sind, nicht ordnungsgemäß abgebaut werden und mit ihrer Fehlfunktion zum Absterben der Zellen beitragen.
Prof. Rejko Krüger vom Hertie-Institut für klinische Hirnforschung der Universität Tübingen konnte ein neues Gen namens Mortalin identifizieren, dessen Funktion bei der Parkinson-Krankheit beeinträchtigt ist. Mortalin übt normalerweise in den Mitochondrien eine Schutzfunktion gegenüber oxidativem Stress und anderen Belastungen aus.
In dem Projekt wird untersucht, wie sich der Funktionsverlust von Mortalin in den Nervenzellen im Einzelnen auswirkt. An Kulturen geeigneter Nervenzellen, Zellen eines Patienten mit einer Mortalin-Mutation und gentechnisch veränderten Fliegenlarven wird Prof. Krüger mit molekularbiologischen, physiologischen, immunologischen und zellbiologischen Methoden folgende Fragen beantworten:
- Welchen Effekt hat der Funktionsverlust von Mortalin auf das Gefüge der verschiedenen Proteine in den Mitochondrien? Wie verändert sich durch den Defekt die Reaktion der Mitochondrien auf Belastungen?
- Welche Bedeutung hat Mortalin für die Signalübertragungsprozesse, durch die nicht mehr funktionsfähige Mitochondrien dem Abbau zugeführt werden?
- Wie wirkt sich der Funktionsverlust von Mortalin auf die Oxidationsvorgänge in den Mitochondrien aus?
- Wie verändern sich durch den Funktionsverlust von Mortalin die Nervenzell-spezifischen Funktionen der Mitochondrien, z. B. ihr Transport in den Nervenzell-fortsätzen?
- Eignen sich die Veränderungen der Mitochondrien, die durch den Funktionsverlust von Mortalin entstehen, als Ansatzpunkt für therapeutische Maßnahmen?
Das Forschungsprojekt soll damit neue Erkenntnisse über die Störungen der Mitochondrienstabilität bei der Parkinson-Krankheit und mögliche neue Ansätze zur Verhütung oder Behandlung der Erkrankung liefern.