Warum sind manche Isländer resistent? Bislang schärfstes Bild von Alzheimer-Fibrillen liefert Antworten

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Hintergrund Kryo-Elektronenmikroskopie

Die Kryo-Elektronenmikroskopie ist eine noch relativ junge Forschungsmethode zur Bestimmung der Struktur von Eiweißmolekülen. Bislang nutzten Wissenschaftler dazu vorrangig Röntgenstrahlung und Kernresonanzspektroskopie. 2015 wurde das Verfahren der Kryo-Elektronenmikroskopie aufgrund der bemerkenswerten Fortschritte von der Fachzeitschrift „Nature Methods“ zur „Forschungsmethode des Jahres“ gewählt. Während die Proteine bei dem schon länger etablierten Verfahren der Röntgenkristallographie erst in Kristallform gebracht werden müssen, ermöglichen es die Kryo-Elektronenmikroskopie wie auch die NMR-Spektroskopie, die Eiweißbausteine in ihrem natürlichen Zustand zu untersuchen. Im Falle der Kryo-Elektronenmikroskopie werden die in Wasser gelösten Proben dazu schockgefroren und anschließend mit einem Elektronenmikroskop untersucht. Die Methode bietet insbesondere dann Vorteile, wenn es um die Erforschung größerer Strukturen aus Hunderten oder Tausenden Proteinen geht.

Durch den Aufbau einer Einrichtung für hochaufgelöste Kryo-Elektronenmikroskopie sollen Wissenschaftler auch am Standort Jülich künftig die Möglichkeit erhalten, biologische Moleküle mit diesem noch relativ neuen Verfahren zu erforschen. Ein entsprechender gemeinsamer Antrag wurde bereits vom Forschungszentrum Jülich und der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf gestellt und läuft unter der Abkürzung ER-C 2.0.

Bildergalerie

3D-Rekonstruktion einer Amyloid-Fibrille aus zwei Protofilamenten (rot/grün), die aus Kryo-Elektronenmikroskopie-Aufnahmen errechnet wurde.

Querschnitt durch die Fibrille, in dem die stufenweise überlappende Anordnung der Aβ-Proteine deutlich wird.

Bestimmung der 42 Aminosäuren, aus denen jedes Aβ-Molekül besteht

Hintergrund Alzheimer-Therapie-Entwicklung

Neben der Grundlagenforschung entwickelt das Jülicher Institute of Complex Systems (ICS-6) auch eine neuartige Therapie-Strategie mit einem eigenen Wirkstoffkandidaten. Voraussichtlich noch innerhalb dieses Jahres soll die Gründung einer Spin-off-Gesellschaft mit dem Namen Priavoid GmbH erfolgen, die diese Entwicklung fortführt. Nach derzeitiger Planung wird eine erste Testung des Wirkstoffkandidaten im Menschen im Rahmen einer Phase-1-Studie im November 2017 anvisiert.

* T. Schlößer, P. Zekert: Forschungszentrum Jülich, 52425 Jülich

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