Forschung von Biologen der University at Buffalo liefert neue Einblicke in Alpha-Synuclein, ein kleines saures Protein, das mit der Parkinson-Krankheit in Verbindung gebracht wird.
Alpha-Synuclein ist dafür bekannt, abnormale Klumpen im Gehirn von Patienten mit Parkinson zu bilden, aber Wissenschaftler versuchen immer noch zu verstehen, wie und warum dies geschieht.
Die neue Studie untersucht die grundlegenden Eigenschaften von Alpha-Synuclein, wobei der Schwerpunkt auf einem Abschnitt des Proteins liegt, der als nicht-amyloidale Komponente (NAC) bekannt ist. Die Forschung wurde an Fruchtfliegenlarven durchgeführt, die gentechnisch verändert wurden, um sowohl normale als auch mutierte Formen von menschlichem Alpha-Synuclein zu produzieren.
Die Studie unter der Leitung der Biologin Shermali Gunawardena von der University at Buffalo wurde am 10. Januar in der Zeitschrift Frontiers in Cellular Neuroscience veröffentlicht.
Einige Schlüsselergebnisse:
- Die NAC-Region scheint Alpha-Synuclein dabei zu unterstützen, sich durch Bahnen zu bewegen, die als Axone bezeichnet werden und von einem Bereich eines Neurons zum anderen verlaufen. Wenn die NAC-Region fehlte, bewegte sich Alpha-Synuclein nicht innerhalb der Axone.
- Alpha-Synuclein, dem die NAC-Region fehlt, kann helfen, unerwünschte Aggregate des Proteins zu verhindern. In Experimenten zeigte Gunawardenas Team, dass es – zumindest bei Fruchtfliegen – möglich ist, einige zentrale Probleme zu verhindern, die auftreten, wenn zu viel Alpha-Synuclein produziert wird: Verklumpen des Proteins; Anomalien in der Struktur von Synapsen, die Verbindungen zwischen Neuronen bilden; und eine Abnahme der Geschwindigkeit, mit der Larven kriechen. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass, wenn die Larven so konstruiert sind, dass sie sowohl überschüssiges Alpha-Synuclein als auch eine Version von Alpha-Synuclein mit fehlender NAC-Region produzieren, die Larven normal kriechen, das Protein nicht aggregiert und die Synapsen normal sind.
"Wir zeigen, dass wir bei Fruchtfliegenlarven einige Probleme verhindern können, die Symptome der Parkinson-Krankheit nachahmen, wie z. B. die Ansammlung von Alpha-Synuclein in Neuronen", sagt Dr. Gunawardena, außerordentlicher Professor für Biowissenschaften in das UB College of Arts and Sciences.
"Unsere Arbeit hebt eine potenzielle frühe Behandlungsstrategie für die Parkinson-Krankheit hervor, die die Verwendung der Deletion der NAC-Region nutzen würde", fügt Gunawardena hinzu. "Ein Grund, warum diese Studie wichtig ist, ist, dass sie die Rettung von Alpha-Synuclein-Aggregaten, synaptischen morphologischen Defekten und Bewegungsstörungen zeigt, die bei der Parkinson-Krankheit im Kontext eines ganzen Organismus beobachtet werden."
