Homepage: Auch stille Mutationen sind gefährlich Biochemiker entdecken falsche Proteinfaltung

Neueste Forschungsergebnisse von Biochemikern haben erstmals experimentell nachgewiesen, dass auch sogenannte stille Mutationen Krankheiten auslösen können. Die Wissenschaftler der Universität Potsdam stellten in einer Fachzeitschrift zusammen mit Forschern des Max-Planck-Instituts für Biochemie (München) ihre Forschungsergebnisse zur Proteinbildung vor. Nach Angaben der Hochschule zeigten sie, wie stille Mutationen zu einer Fehlfaltung von Proteinen führen und damit Krankheiten auslösen können. Diese Erkenntnisse seien von großer Bedeutung für die Grundlagenforschung, erklärte Prof. Zoya Ignatova von der Uni Potsdam den PNN. Sie würden einen neuen Ansatz für die Entwicklung von Therapiemöglichkeiten für Krankheitssymptome bieten, die auf stille Mutation zurückgehen.

Durch Mutation wird das Erbgut eines Organismus verändert. Die menschlichen Gene speichern Informationen, die in Proteinmoleküle übersetzt werden. Proteine sind die Grundbausteine aller Zellen, sie verleihen ihnen Struktur und steuern die biochemischen Prozesse des Stoffwechsels. Proteine bestehen aus Aminosäureketten. Ein Mensch besitzt Hunderttausende verschiedener Proteine, die aus nur 20 verschiedenen Aminosäuren gebildet werden. Charakteristisch für ein bestimmtes Protein sind die Anordnung der Aminosäuren und seine Faltung. Beides ist im genetischen Code, der DNA, festgelegt.

Für die Herstellung von Proteinen werden also diese DNA-Codons zu Aminosäureketten übersetzt, die ihrerseits die Bestandteile der Proteine sind. Es gibt 61 Codons für 20 Aminosäuren, das heißt unterschiedliche Codons werden zur selben Aminosäure übersetzt. Mutationen, bei denen die DNA-Sequenz verändert ist, auf Grund der redundanten Codons jedoch zur gleichen Aminosäurekette übersetzt wird, bezeichnet man als stille Mutationen. Es wurde lange angenommen, dass stille Mutationen keine Auswirkung auf die Proteinsynthese haben, da ihre Bestandteile ja unverändert bleiben.

Allerdings ist bei der Bildung des Proteins nicht nur die Zusammensetzung von Aminosäuren sondern auch seine Faltung von Bedeutung. Die Biochemiker Zoya Ignatova, Gong Zhang und Magdalena Hubalewska schreiben in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Nature Structure and Molecular Biology“, dass durch die Auswahl eines bestimmten Codons der Faltungsprozess dirigiert werde. So könne die Geschwindigkeit, mit der unterschiedliche Codons zur selben Aminosäure übersetzt werden, bis ins Zehnfache variieren. Diese langsam gelesenen Codons würden nicht willkürlich eingesetzt sondern dienten dazu, die Effizienz der Proteinfaltung zu erhöhen. Liege nun durch stille Mutation ein verändertes Codon vor, das die Translationsgeschwindigkeit verändere, könne dies zur Fehlfaltung von Proteinen und damit zum Auftreten von Krankheitssymptomen führen.Sophia Sabrow

Sophia Sabrow