Menü
Ostsee Zeitung | Ihre Zeitung aus Mecklenburg-Vorpommern
Anmelden
Greifswald Forschungserfolg: Wie Proteine das Altern verlangsamen
Vorpommern Greifswald Forschungserfolg: Wie Proteine das Altern verlangsamen
Partner im Redaktionsnetzwerk Deutschland
09:30 05.07.2019
Prof. Michael Lammers sitzt in seinem Büro im Institut für Biochemie, Arbeitskreis Synthetische und strukturelle Biochemie, der Uni Greifswald. Mit seinem Team half er bei der Entdeckung von Proteinen, die das Altern beeinflussen. Quelle: Christopher Gottschalk
Anzeige
Greifswald

 Immer mehr Menschen werden immer älter. Nichts erhöht das Risiko für Erkrankungen so sehr wie das Alter. Herz, Hirn und Stoffwechsel leiden. Doch was passiert dabei im Körper? Ein internationales Forscherteam hat nun herausgefunden, wie Veränderungen von Proteinen Krankheiten auslösen. „Wir haben einen ersten wichtigen Schritt gemacht, um den Prozess gesunden Alterns auf molekularer Ebene zu verstehen“, sagt Michael Lammers, Professor für Biochemie an der Universität Greifswald.

Hauptdarsteller ist das Lysin, eine Aminosäure. Aminosäuren sind die Grundbausteine von Proteinen (Eiweißen) und das Lysin kommt in so gut wie allen Proteinen vor. Es kann nur über die Nahrung aufgenommen werden. „Es ist somit an der Regulierung fast aller Prozesse in den Zellen beteiligt, wie beispielsweise dem Muskelaufbau, der Aufrechterhaltung des Immunsystems, der Zellreparatur, der Verknüpfung von Zellen oder am Stoffwechsel“, sagt Lammers.

Lysin ist ein Wandlungskünstler

Lysin kann sich wandeln. Nämlich dann, wenn sogenannte Acetylgruppen daran anknüpfen. Damit verändern sich die Eigenschaften der Proteine. „Lysin ist wie ein Lichtschalter, der dafür sorgt, dass Prozesse in den Zellen an- und ausgeschaltet werden“, sagt Lammers. Grundsätzlich ist das gut für den Menschen, weil Zellen so miteinander kommunizieren können. „Problematisch wird es, wenn es zu einer Fehlsteuerung der Proteinveränderung kommt und das ist bei vielen Krankheiten, die mit dem Altern in Zusammenhang stehen, der Fall.“

Die Darstellung zeigt die Aminosäure Lysin mit und ohne Säuregruppe Acetyl. Die Stoffe spielen eine Rolle beim Altern und dem Ausbruch von Krankheiten. Quelle: Michael Lammers

Verändertes Protein betrifft Blutkrebs und Parkinson

Dank einer neuen Studie können die Forscher nun bestimmen, in welchen Proteinen die Acetylgruppen eine besonders große Rolle spielen. Betroffen sind vor allem Proteine, die bei der Herstellung anderer Proteine eine Rolle spielen und solche, die für Zellreparaturen zuständig sind. In bestimmten Arten von Leukämie, einem Blutkrebs, fanden Forscher Stellen, die besonders viel Acetyl enthalten und in wieder anderen Tumorarten war besonders wenig Acetyl enthalten. In Demenzerkrankungen wie Parkinson wurden ebenfalls diese veränderten Proteine gefunden. Hier könnten die entscheidenden Stellen liegen, um Krankheiten zu behandeln.

Forscher hofft auf Medikament für gesundes Altern

„Unsere Hoffnung ist, dass wir auf lange Sicht ein Medikament für gesundes Altern entwickeln können“, sagt Michael Lammers. Bis zur Marktreife würden jedoch noch Jahrzehnte vergehen, in denen Universitäten und Pharmafirmen an den Grundlagen forschen.

Ernährung bestimmt, wie sich Lysin verändert

Die Art der Ernährung bestimmt, welche Lysine verändert werden und in welchen Mengen das geschieht. Das könnte sich die Wissenschaft zu Nutzen machen. Mäuse leben länger, wenn sie weniger Kalorien essen als benötigt, aber dennoch mit allen wichtigen Nährstoffen versorgt sind. Eine Mangelernährung darf nicht auftreten, zeigten bereits Studien in den 1930er Jahren. Der Zusammenhang zwischen Altern und Ernährung war aufgedeckt.

Später zeigte sich, dass die Zusammensetzung der Nahrung die Lebensspanne verlängert und das eine Ernährung mit mehr Proteinen als Kohlenhydraten die Lebensspanne und den Zeitraum verlängert, indem Menschen gesund bleiben. Brot, Nudeln und Reis bestehen hauptsächlich aus Kohlehydraten; Fisch, Fleisch und Hülsenfrüchte enthalten viel Protein. „Wir wussten bisher nicht, was auf molekularer Ebene geschieht und wie diese positiven Effekte der sogenannten kalorischen Restriktion vermittelt werden“, sagt Lammers. Ein Medikament könnte die positiven Effekte der Ernährung nachahmen, ohne dass Patienten ein Leben lang eine bestimmte Kost essen müssen.

Künstliches Protein im Greifswalder Labor hergestellt

Die neue Studie mit dem Titel „Analysis of human acetylation stoichiometry defines mechanistic constraints on protein regulation“ warf Licht auf den blinden Fleck. Die Forschung müsse nun schauen, welche Stellen in den Proteinen besonders wichtig sind. Die genaue Menge der Acetyle zu messen, ist ein Verdienst von Lammers und seinem Team. In Greifswald stellten sie Proteine künstlich im Labor her. Die Aminosäure Lysin war dabei so verändert, dass sie 100 Prozent Acetyl enthielt.

Die Greifswalder Proteine dienten somit als Vergleich zu den Proteinen aus untersuchten Gebärmutterhalskrebszellen: Weil die Forscher wussten, wie stark das Signal bei der Messung der künstlichen Proteine ist, verglichen sie es mit den Signalen von tausenden anderen Proteinen. War das Signal halb so stark, enthielt das Protein nur halb so viel Acetyl. Die Messung selbst führte ein internationales Forscherteam aus Kopenhagen durch. Die Methode kann nun auf andere Krankheiten übertragen werden. Die Studie erschien in der Fachzeitschrift Nature Communications.

Christopher Gottschalk

Bart pflegen, Haare schneiden und Ohrenhaare mit Flammen behandeln: Ivan Shabo war Greifswalds erster Barbier. Den Friseurmeister ärgert, dass andere Barbiere ohne Meistertitel arbeiten. Er wittert unfairen Wettbewerb.

05.07.2019

Gleich in zwei Sälen hat das Greifswalder Cinestar-Kino am Donnerstagabend den Dokumentarfilm über Fußball-Weltmeister Toni Kroos gezeigt. Seine Eltern, der Regisseur und Weggefährten waren beim Filmstart in der Heimatstadt des 29-Jährigen. Ein Familientreffen der besonderen Art.

05.07.2019

Im November soll der neue Rewe-Markt von Petra Götz öffnen. Doch die Bilder vom Brand bekommt sie bis heute nicht aus dem Kopf.

04.07.2019