1. Hauptnavigation
  2. Navigation des Hauptbereiches
  3. Inhalt der Seite

CHS Nachwuchsgruppe Proteostase neurodegenerativer Erkrankungen

Dr. Thomas Jahn

Schematische Darstellung einer Landkarte der Proteinfaltung und Aggregation (siehe Jahn & Radford FEBS J. 2005). Die Konkurrenz zwischen monomolekularer Faltung und Aggregatbildung wird durch ein kompliziertes zelluläres Proteostase-Netzwerk ausbalanciert.
Vergrößerte Ansicht Schematische Darstellung einer Landkarte der Proteinfaltung und Aggregation (siehe Jahn & Radford FEBS J. 2005). Die Konkurrenz zwischen monomolekularer Faltung und Aggregatbildung wird durch ein kompliziertes zelluläres Proteostase-Netzwerk ausbalanciert.

Eine der grundlegenden Eigenschaften lebender Systeme ist die Fähigkeit der molekularen Elemente, sich selbst in funktionelle Einheiten zu strukturieren und die Organisation im zellulärem Umfeld durch Homeostase zu regulieren. Die Protein-Homeostase, auch Proteostase genannt, ist maßgebend für viele biologische Prozesse von der Lokalisation zellulärer Strukturen bis hin zur Regulation von Zellwachstum und Differenzierung. Des Weiteren haben nur korrekt gefaltete Proteine die Fähigkeit, im dicht gedrängten zellulären Umfeld löslich zu bleiben und spezifisch mit Bindungspartnern zu interagieren. Daher ist es nicht überraschend, dass ein Zusammenbrechen von Proteostase-Mechanismen mit einem Auftreten altersbedingter Krankheiten, zu welchen Krebserkrankungen und neurodegenerative Erkrankungen wie die Alzheimer- und Parkinson-Krankheit gehören, in Zusammenhang steht. Bei vielen dieser Krankheiten kommt es zur Fehlfaltung und Aggregation spezifischer Proteine, welche mit einer Anhäufung von Oligomeren und Amyloid-Fibrillen einher geht. Ein wohl wichtiger Schritt auf dem Weg zur Therapie dieser auf Proteinfehlfaltung beruhenden Krankheitsbilder wird daher das Verständnis der molekularen Grundlagen von Proteostase-Netzwerken sein.

Das Interesse unserer Forschungsgruppe gilt dem Verständnis von molekularen Prozessen, die durch Proteinfehlfaltung und der daraus resultierenden Aggregation ausgelöst werden und zu einer Störung zellulärer Mechanismen führen. Wir verwenden eine Reihe biochemischer und molekularbiologischer Methoden, um erstens zu erforschen, welche funktionellen Eigenschaften Proteinaggregate in vivo aufweisen. Zweitens untersuchen wir, welche spezifischen Aggregate zum Zelltod führen und drittens, welche zellulären Mechanismen für eine Wiederherstellung der Proteostase manipuliert werden müssen. Um diese Fragestellungen zu beantworten, kombinieren wir Protein-Engineering-Methoden mit einer Bandbreite von genetischen und molekularbiologischen Techniken in Zellkultur und dem Modelorganismus Drosophila melanogaster. Unsere Gruppe arbeitet zugleich an der Optimierung und Neuentwicklung von Methoden zur quantitativen Analyse von Krankheitsmodellen, wie zum Beispiel der detaillierten Charakterisierung transgener Drosophila-Modelle oder der Charakterisierung von Protein-Protein-Interaktionen im lebenden Organismus. Die gewonnenen Erkenntnisse und entwickelten Methoden sollen dem besseren Verständnis der molekularen Grundlagen dieser Krankheiten dienen und in Zukunft zur Entwicklung therapeutischer Ansätze beitragen.

Ausgewählte Publikationen

Jahn, TR.; Kohlhoff, KJ.; Scott, M.; Tartaglia, GG.; Lomas, DA.; Dobson, CM.; Vendruscolo, MV. & Crowther, DC. (2011). Detection of Early Locomotor Abnormalities in a Drosophila Model of Alzheimer’s Disease by a Three-Dimensional Tracking System. J. Neuroscience Methods 197, 186-189

Jahn, TR.; Makin, OS.; Morris, KL.; Marshall, KE.; Tian, P.; Sikorski, P. & Serpell, LC. (2010) The common architecture of cross-β amyloid. J. Mol. Biol. 395, 717-727

Jahn, TR.; Tennent, GA. & Radford, SE. (2008). A common β-sheet architecture underlies in vitro and in vivo β2-microglobulin amyloid fibrils. J. Biol. Chem. 283, 17279-17286

Jahn, TR.; Parker, MJ.; Homans, SW. & Radford, SE. (2006). Amyloid formation under physiological conditions proceeds via a native-like folding intermediate. Nature Struct. Mol. Biol. 13, 195–201

Letzte Aktualisierung: 13.02.2013 Seitenanfang