Bei einer autoimmunen Enzephalitis, einer seltenen, aber schwerwiegenden und mitunter lebensbedrohlichen Entzündung des zentralen Nervensystems, richtet sich die körpereigene Abwehr gegen das zentrale Nervensystem. Zum ersten Mal beschrieben wurde diese Krankheit im Jahr 2007. Am häufigsten tritt die anti-NMDA-Rezeptor-Enzephalitis auf. Bei dieser Autoimmunerkrankung ist ein Protein gestört, das bei der Signalübertragung im Gehirn eine wichtige Rolle spielt: der Glutamat Rezeptor vom NMDA-Typ, kurz NMDA-Rezeptor. Gegen diese Erkrankung haben Forschende aus Braunschweig, Jena, Leipzig und Berlin ein neues potentielles Therapeutikum entwickelt.

Biologie: Veröffentlichung in PLoS Biology

Ein internationales Team von Bienenforschenden unter Beteiligung der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) hat einen Calcium-Sensor in eine Biene integriert. Mit seiner Hilfe kann die neuronale Informationsverarbeitung bei der Honigbiene, unter anderem die Reaktion auf Gerüche, untersucht werden. Dies gibt auch Aufschlüsse darüber, wie soziales Verhalten im Gehirn verortet ist, wie die Forschenden in der Fachzeitschrift PLoS Biology erläutern.

Fehlfunktion von zellulären Kondensaten könnte angeborenen Fehlbildungen, Volkskrankheiten und Krebs zugrunde liegen. Die meisten Proteine sammeln sich in proteinreichen Tröpfchen in der Zelle, den „zellulären Kondensaten“. Solche Proteine besitzen Abschnitte, die als Adressetikett dienen: Sie zeigen das Kondensat an, für das das Protein bestimmt ist. Wenn die Etiketten fehlerhaft sind, können die Proteine im falschen Kondensat landen. Dies könnte laut einem Team von Forschenden aus der klinischen Medizin und der biologischen Grundlagenforschung die Ursache zahlreicher unaufgeklärter Erkrankungen sein. Ihre Ergebnisse sind im Fachjournal Nature erschienen.

Für die Signalübertragung im Gehirn spielen Astrozyten, kleine sternförmige Zellen, eine wichtige Rolle. Da das Protein Ezrin vermehrt in den Astrozytenfortsätzen auftritt, wird eine Funktion in der Hirnfunktion vermutet. Forschende des Leibniz-Instituts für Alternsforschung – (FLI) in Jena haben In-vivo-Studien zur Funktion und Rolle von Ezrin in der Hirnentwicklung und im erwachsenen Gehirn durchgeführt. Während der Verlust von Ezrin die Entwicklung kaum beeinflusst, ist die Signalverarbeitung und Form der Astrozyten verändert. Diese Effekte mildern die Toxizität von Neurotransmittern, insbesondere des Glutamats, scheinbar effektiver ab und schützen so Mäuse vor Stress (z.B. Schlaganfall).

Bonn, 10. Januar 2023 – Eine Forschungsgruppe rund um Prof. Thomas Becker, Direktor des Instituts für Biochemie und Molekularbiologie am Universitätsklinikum Bonn (UKB), haben neue Erkenntnisse zur Bildung der ATP-Synthase, der Turbine der Kraftwerke der Zellen, den Mitochondrien, erlangt. Eine sogenannte „molekulare Anstandsdame”, das Protein Hsp70, übernimmt eine größere Rolle als bereits bekannt in der Reifung von Proteinen. Wie die Forschenden herausgefunden haben, fungiert das Hsp70 nicht nur als “Faltungshelfer” von Proteinen in Mitochondrien, sondern fördert den Zusammenbau der ATP-Synthase. Die neuen Ergebnisse liefern Grundlagen für das Verständnis für die Bildung der ATP-Synthase.

Forscher des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) und der Palacký-Universität in Olmütz wollen die Behandlung von Prostatakrebs auf Basis von Actinium-225 verbessern. In aktuellen Experimenten statteten sie radioaktiv markierte Substanzen mit Bindungsstellen für ein im Blutplasma vorkommendes Protein aus. So konnten sie im Mausmodell die Zirkulationszeit im Blut verlängern – mit der Folge, dass die Dosis der Alphastrahlung am Tumor steigt. Als nächstes planen die Forscher eine Therapiestudie, um Strategien zur Optimierung für die aktuell in der Klinik angewandte Nukleartherapie zu entwickeln. Die Forschungsarbeiten werden durch die Wilhelm Sander-Stiftung unterstützt.

Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Fachbereichs Biologie der Universität Hamburg hat durch die Sequenzierung von 1.000 Pflanzen herausgefunden, dass wichtige Prozesse in der Meiose – „crossover interference“ und „crossover assurance“ – durch das Protein ASYNAPTIC 1 (ASY1) reguliert werden. Die Ergebnisse könnten unter anderem für die Züchtung von Nutzpflanzen relevant sein und wurden in der Fachzeitschrift „PNAS nexus“ veröffentlicht.

HZI-Forschungsteam findet möglichen Ansatzpunkt für neue Therapien bei Infektionen mit Pseudomonas aeruginosa

Biologie, Chemie und Medizin: Interdisziplinäre Veröffentlichung in Plant Physiology

Eisen ist ein für das Überleben von Pflanzen wie Menschen entscheidender Mikronährstoff, doch zu viel Eisen kann auch toxisch sein. Ein interdisziplinäres Forschungsteam der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) hat festgestellt, dass das Protein PATELLIN2 nicht nur den Eisenhaushalt in Pflanzen mitreguliert. PATELLIN2 gehört zu einer Gruppe von Proteinen, die auch am Vitamin-E-Transport im Menschen beteiligt sind. Die Ergebnisse, die ebenfalls für die Eisenversorgung des Menschen über pflanzliche Nahrung wichtig sind, stellen die Forschenden in der Fachzeitschrift Plant Physiology vor.

Der Naturstoff Methyleugenol kommt in verschiedenen Gewürzpflanzen vor und gelangt über die Nahrung in unseren Körper. In der Leber wird er durch den Fremdstoffwechsel aktiviert und kann so bekanntermaßen dort Erbgutschäden verursachen. Einem Forscherteam der Technischen Universität Kaiserslautern um Professor Jörg Fahrer ist es nun gelungen, den durch die Erbgutschäden ausgelösten Zelltodmechanismus aufzuklären. Eine zentrale Rolle spielt dabei das Protein p53, das maßgeblich das Zelltodprogramm aktiviert und so das Überleben von stark geschädigten Leberzellen verhindert. Die Forschungsergebnisse sind kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift Cell Death & Disease veröffentlicht worden.

Forschende haben entdeckt, dass der Signalpeptidasekomplex, ein Enzym in unseren Zellen, die Qualitätskontrolle von Membranproteinen durchführt. Die Entdeckung dieser neuen Funktion eines Schlüsselenzyms in der Zellbiologie wurde in der Fachzeitschrift „Science“ veröffentlicht und könnte neue therapeutische Ansätze bei Alzheimer und anderen Krankheiten ermöglichen, bei denen Proteine fehlerhaft gefaltet werden.

Hollow spheres made of MYC proteins open new doors in cancer research. Würzburg scientists have discovered them and report about this breakthrough in the journal „Nature“.

Gemeinsam mit seinem Team konnte Professor Dr. Nikolai Kuhnert von der Jacobs University Bremen zeigen, dass eine chemische Verbindung im Kaffee die Interaktion zwischen dem Spike Protein des Corona-Virus und dem ACE-2-Rezeptor der menschlichen Zelle hemmt. So könnte sich eine Ansteckung mit dem Virus möglicherweise verhindern lassen.

Vom Zellwachstum bis zum Stoffwechsel: Das Protein mTOR steuert viele wichtige Prozesse. Damit es seine Arbeit korrekt ausführen kann, ist es auf den sogenannten SEA-Proteinkomplex angewiesen. Dieser misst die Konzentration von Nährstoffen und Hormonen in der Zelle – und gibt mTOR daraufhin ein Start- oder Stoppsignal. Ist dieser Prozess gestört, kann das zu Krankheiten wie Krebs, Diabetes oder Epilepsie führen. Hochauflösende Einblicke in diesen komplexen Signalweg liefert ein Team der Universität Genf und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) in „Nature“. Ihm gelang es, die Struktur des SEA-Komplexes mittels Kryo-Elektronenmikroskopie aufzuklären.

Dresdner Forscherteam findet heraus, dass moderne Menschen während der Gehirnentwicklung mehr Nervenzellen im Frontallappen produzieren als Neandertaler, verursacht durch die Veränderung einer einzigen Aminosäure in dem Protein TKTL1.

Wissenschaftler*innen haben herausgefunden, dass das Protein CHIP lebensverlängernde Signale in der Zelle alleine besser steuern kann als im Team / Veröffentlichung in Molecular Cell

Eine internationale Forschungsgruppe, an der Wissenschaftler:innen der I. Medizinischen Klinik und Poliklinik und des Instituts für Physiologische Chemie der Universitätsmedizin Mainz beteiligt waren, hat ein Protein identifiziert, das sowohl für die Bildung von gesunden Gehirnzellen als auch für die Entstehung von Krebsmetastasen von entscheidender Bedeutung ist. Das Forschungsteam fand heraus, dass das Protein ZNF827 bei diesen zwei zellulären Prozessen maßgeblich einen Mechanismus reguliert, der die Zellwanderung ermöglicht: die sogenannte epithelial-mesenchymale Transition (EMT).

Ein Team um Prof. Dr. Jörg Kudla der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster hat herausgefunden, dass Salzstress in einer speziellen Zellgruppe in der Pflanzenwurzel, die eine „natriumempfindliche Nische“ bilden, Kalziumsignale auslöst. Die Wissenschaftler identifizierten darüber hinaus einen Schaltermechanismus zur Anpassung an unterschiedliche Stärken von Salzstress in dem ein bestimmtes kalziumbindendes Protein (CBL8), besonders zur Salztoleranz unter starken Salzstressbedingungen beiträgt. Die Studienergebnisse sind nun im Fachmagazin „Developmental Cell“ erschienen.

Chorea Huntington ist eine Erbkrankheit, die durch eine Mutation im Protein Huntingtin verursacht wird. Sie ist nicht therapierbar, führt zu kognitiven und motorischen Beeinträchtigungen und schließlich zum Tod. Wissenschaftler:innen der Universität Bremen haben mit internationalen Partner:innen den Mechanismus aufgeklärt, mit dem das mutierte Huntingtinprotein in Schach gehalten werden kann. Ihre Forschungsergebnisse wurden jetzt im renommierten englischsprachigen Journal Nature Communications veröffentlicht.

Alternative proteins are now considered essential components of a sustainable, safe, and equitable diet. The Good Food Institute (GFI) is a global NGO that aims to advance the research, production, use and marketing of such proteins. The University of Bayreuth has recently become a member of the GFI’s Alt Protein Project. Alexandra Molitorisová, Federica Ronchetti and Alessandro Monaco, research associates in the Food Law research group, are leading the new „Bayreuth-Kulmbach Alt Protein Project“.

Alternative Proteine gelten heute als wesentliche Bestandteile einer nachhaltigen, sicheren und gerechten Ernährung. Das Good Food Institute (GFI) ist eine global agierende Nichtregierungsorganisation, welche die Erforschung, Herstellung, Nutzung und Vermarktung dieser Proteine vorantreiben will. Die Universität Bayreuth ist seit kurzem Mitglied im „Alt Protein Project“ des GFI. Alexandra Molitorisová, Federica Ronchetti und Alessandro Monaco, wissenschaftliche Mitarbeiter*innen am Lehrstuhl für Lebensmittelrecht, leiten das neue „Bayreuth-Kulmbach Alt Protein Project“.

Ein Forscherteam von Helmholtz Munich entdeckte eine neue Funktion von Vitamin K, das für seine Bedeutung bei der Blutgerinnung bekannt ist. Die Wissenschaftler:innen fanden heraus, dass die vollständig reduzierte Form von Vitamin K als fettlösliches Antioxidans wirkt und den ferroptotischen Zelltod wirksam hemmt. Darüber hinaus gelang es dem Team, das FSP1 Protein als das Warfarin-unempfindliche Enzym, das Vitamin K reduziert, zu identifizieren. Die Identität dieses Enzyms wurde zwar mehr als ein halbes Jahrhundert lang postuliert, blieb aber bis dato unbekannt.

Forschende der Universitäten Bonn und Osnabrück haben ein Protein entdeckt, dessen Defekt bei Fliegen zu Bewegungsstörungen führt. Zuvor war das Eiweiß auch schon bei menschlichen Patienten mit einer Parkinson-Erkrankung aufgefallen. Man wusste bislang aber nicht, welche Funktion es in der Zelle hat. Die Studie liefert nun eine Antwort auf diese Frage. Die Arbeit, an der auch das Universitätsklinikum Aachen beteiligt war, ist nun in der Zeitschrift Science Advances erschienen.

Protein molecules require a defined shape in order to function. When they are created, their building blocks are therefore linked together in a very specific way. Researchers at the University of Bonn are now taking a closer look at a key step in this process and are investigating the effects of transient oxygen starvation on protein folding in plants. Researchers from the University of Münster, the Technical University of Kaiserslautern and the University of Bielefeld were also involved in the study. The study has now been published in the journal Plant Cell.

Nur etwa ein Dutzend der Millionen von Spermien schaffen den langen Weg durch den Eileiter bis zur Eizelle. An diesem Auswahlprozess sind eine Reihe von Faktoren beteiligt. Zwei dieser Faktoren hat die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. med. Gunther Wennemuth aus dem Institut für Anatomie der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen nun identifizieren können. Im renommierten FASEB Journal zeigt Dr. Caroline Wiesehöfer, dass für eine erfolgreiche Fortbewegung das Zusammenspiel zwischen einem Ionenkanal im Schwanz der Spermien und einem Protein der Eizelle entscheidend ist.