Autophagie: Weiteres Puzzlestück im Selbst­reini­gungs­pro­zess der Zelle entdeckt

Störungen in der Autophagie beim Menschen führen zu ver­schie­dens­ten Krankheiten, da sich fehlerhafte Proteine und anderes gefährliches Material in der Zelle ansammeln. Mutationen im Protein p62 verursachen unter anderem neu­ro­de­ge­ne­ra­tive Erkrankungen, so auch die AMD.

Zellen befinden sich in einem ständigen Prozess der Erneuerung und Säuberung, mithilfe dessen sie zellulären Müll entsorgen. Die sogenannte Autophagie stellt sicher, dass der gesamte Organismus gesund bleibt. Dabei sind ver­schie­denste Akteure in der Zelle involviert, was eine perfekte Kommunikation voraussetzt. Ein inter­na­ti­o­na­les Team unter der Leitung von Sascha Martens, Gruppenleiter an den Max F. Perutz Laboratories, unter Beteiligung von ForscherInnen des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin und der Universität von Berkeley, beschreiben nun erstmals wie zwei wesentliche Akteure der Autophagie kommunizieren und somit das korrekte Funktionieren der Zellreinigung sicherstellen.

Verbindung zwischen Müllsammlung und Müll­ent­sor­gung

Neben anderen Faktoren spielen vor allem die Proteine p62 und FIP200 eine wichtige Rolle. FIP200 hilft der Zelle das Autophagosom zu bilden, eine Art Müllsack, in dem zellulärer Abfall ein­ge­schlos­sen wird. Das Protein p62 sammelt und bereitet das nicht benötigte Material vor, sodass sich das Autophagosom um den Abfall bilden kann. Bisher war eine Verbindung der beiden Proteine unbekannt. Die ForscherInnen haben nun entdeckt, wie die zwei Akteure auf molekularer Ebene miteinander kommunizieren. Eine Störung dieser Kommunikation beein­träch­tigt auch den weiteren Prozess der Autophagie. Mit Struk­tur­ana­ly­sen konnte das Team auch zeigen, dass Teile des Proteins FIP200 wie eine “Kralle” geformt sind. Ähnlich wie ein Arbeiter einen Müllsack greifen würde, interagiert diese “Kralle” mit p62 und dem angesammelten Zellmaterial.

Erstautorin Eleonara Turco beschreibt den For­schungs­an­satz im Detail: “Mit ver­schie­dens­ten Techniken der Biochemie, Struk­tur­bio­lo­gie und Zellbiologie konnten wir die Interaktion zwischen p62 und FIP200 aufzeigen. Wir haben entdeckt, dass p62 nicht nur zellulären Müll erkennt und vorbereitet, sondern durch die Interaktion mit FIP200 die Maschinerie der Autophagie in Gang setzt, die zur Ausbildung des Autophagosoms und damit dem Abbau des Materials führt.”

“Zusammen mit unseren Kollegen konnten wir zeigen, dass die FIP200-‘Kralle’ eine Tasche besitzt, die sich mit Teilen von p62 verbindet. Damit ist eine lange gesuchte Verbindung zwischen der Sammlung des Materials und dem Abbau durch Autophagie entdeckt”, fasst Martens die Bedeutung der Ergebnisse zusammen.

Störungen in der Autophagie beim Menschen führen zu ver­schie­dens­ten Krankheiten, da sich fehlerhafte Proteine und anderes gefährliches Material in der Zelle ansammeln. Mutationen im Protein p62 verursachen unter anderem neu­ro­de­ge­ne­ra­tive Erkrankungen. Ein besseres Verständnis der Prozesse hinter Autophagie kann daher nach Ansicht der Forscher langfristig auch helfen, die Entstehung bestimmter Erkrankungen beim Menschen zu verstehen.

Quelle: biermann-medizin.de