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M. Alzheimer: Atomar aufgelöste Fibrillen

Mit atomarer Auflösung wurde die Struktur des für Morbus Alzheimer bedeutendsten Beta-Amyloid-Peptids 1-42 identifiziert. Die Struktur unterscheidet sich grundlegend von früheren Modellen.

Credit: PNAS
Elektronenmikroskopische Aufnahme der Alzheimer-Fibrillen.

Ein internationales Forscherkonsortium klärte den Aufbau einer Fibrille des für die Alzheimersche Krankheit gefährlichsten Beta-Amyloid-Peptids 1-42 mit atomarer Auflösung auf.

Die typischen senilen Plaques im Gehirn von Patienten mit Morbus Alzheimer bestehen aus Fibrillen des Beta-Amyloid-Proteins. Basierend auf Untersuchungen der Universität Chicago über die Struktur von Beta-Amyloid Monomeren konnten nun Forscher der ETH Zürich, der Université de Lyon, der Goethe Universität Frankfurt am Main, der Universität Irvine und des Brookhaven National Laboratory mithilfe der Festkörper-Kernresonanzspektroskopie nachweisen, dass die untersuchte Form der Fibrillen besonders krankheitsrelevant ist.

Die Vermessung des Netzwerks von Distanzen zwischen Atomen der Proteinmoleküle in einer Fibrille bildet die Basis für die Rekonstruktion des atomaren Aufbaus der Fibrille. Die untersuchung ergab, dass der vorwiegende Teil des Beta-Amyloid 1-42 Peptids die Struktur eines doppelten Hufeisens annimmt, wobei jeweils zwei gleiche Moleküle in einer Ebene aufeinandergestapelt eine lange Fibrille bilden. Ihre hohe Stabilität erhält die Fibrille durch parallel zur Längsachse verlaufende Wasserstoffbrückenbindungen.

Bei früheren Modellstudien standen noch kaum experimentelle Messdaten zur Verfügung. Die nun mit atomarer Auflösung identifizierte Struktur des Beta-Amyloid-Peptids 1-42 unterscheidet sich grundlegend von früheren Modellstudien. Die beteilgten Forscher hoffen nun, mit dieser Erkenntnis die gezielte Suche nach Substanzen zur Therapie der Alzheimer-Demenz vorantreiben zu können.

Marielle Aulikki Wälti, Francesco Ravotti, Hiromi Arai, Charles G. Glabe, Joseph S. Wall, Anja Böckmann, Peter Güntert, Beat H. Meier, Roland Riek
Atomic-resolution structure of a disease-relevant Aβ(1–42) amyloid fibril
PNAS, Published online before print July 28, 2016, doi: 10.1073/pnas.1600749113

Quelle: Universität Frankfurt

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