Nach einer Naturkatastrophe wie ein großes Feuer, arbeiten unzählige Helfer zusammen, um von Schmutz zu befreien, um Notunterkünfte bauen und Lebensmittel für Menschen in Not . Wenn eine Zelle zu gefährlichen Umgebungsbedingungen, wie hohe Temperaturen oder toxischen Substanzen ausgesetzt werden, wird ein ähnlicher Prozess eingeleitet : die Mobil Stress Antwort , auch Hitzeschock-Reaktion bezeichnet.
Gemeinsam mit Kollegen von der Technischen Universität Dresden konnten Wissenschaftler des Max-Planck -Institut für Biochemie in Martinsried bei München ein ganzes Netzwerk von zellulären Helfer aufzudecken und damit zu identifizieren neue Regulierungsmechanismen dieser Stress Antwort. "Unsere Ergebnisse könnten auch von Nutzen sein für die Untersuchung von neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson ", hofft Christian Löw , Doktorand am MPI für Biochemie . Die Studie wurde jetzt in der Zeitschrift Cell veröffentlicht.
Wenn ein Organismus wird zu lebensbedrohlichen Bedingungen ausgesetzt , es klingt den Alarm und einen zelligen Notprogramm , die Hitzeschockantwort , ausgelöst wird. Allerdings ist der Name " Hitzeschockantwort " irreführend. Am Anfang der 1960er Jahre , diese Form der Stress Reaktion wurde beobachtet. Wissenschaftler ausgesetzt Fruchtfliegen , die hohen Temperaturen und entdeckte eine bezeichnet, um einzelne Zellen zu retten komplexen Notfallprogramm und damit den Organismus selbst . Heute wissen die Forscher, dass dieses Programm auch durch andere Gefahren wie Strahlung oder giftige Stoffe ausgelöst . Die Bezeichnungen sind jedoch immer noch in Gebrauch.
Während der Hitzeschockantwort , verschiedene Stress Proteine synthetisiert . Ihre Aufgabe ist es zu dauerhaften Schäden an den Organismus zu verhindern. " Sie können es zu einem Notfall Alarm zu vergleichen. Um den Originalzustand so schnell wie möglich wieder herzustellen, Probleme und Schäden festgestellt werden, Gegenmaßnahmen initiiert und koordiniert ", erläutert Löw die Prozesse in der Zelle. In einer umfassenden Analyse haben die Max-Planck- Wissenschaftler 15 000 Proteine und ihre Rolle bei der Hitzeschockantwort untersucht. Sie konnten zeigen, dass die Helfer in verschiedenen Gruppen nach ihren Aufgaben und Katastrophengebieten organisiert. Eine Gruppe von Proteinen , beispielsweise überprüft , ob die DNA in den Zellkern noch intakt ist.
Das Protein HSF1 (kurz für Hitzeschock- Transkriptionsfaktor ) ist für die zentrale Koordination der Katastrophenmanagement zuständig. In dem Moment aktiviert wird , eine Vielfalt von anderen Proteinen, ruft sie in Aktion, um die Schäden zu beseitigen. Die Forscher konnten zwei Arten , in denen dieses Steuerzentrum selbst reguliert demonstrieren. Als die Krise überwunden ist, wird HSF1 von Entsorgungssystem der Zelle , dem Proteasom abgebaut . Solange es noch beschädigt werden , um loszuwerden , ein anderes Protein ( EP300 Acetyltransferase ) verhindert, dass der Abbau.
Das Verständnis für die Hitzeschockantwort könnte auch von Interesse für neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson, so der Wissenschaftler in Martinsried Hoffnung. Typisch für diese Krankheiten sind massiven Zellschäden und damit das übermäßige Anforderung an die Mobilqualitätskontrolle . Nervenzellen sterben und ihre Aufgaben im Gehirn nicht mehr erfüllt . " Eine gezielte Aktivierung des Hitzeschock-Reaktion konnte die krankheitsspezifische Zellschäden zu reduzieren ", so Löw.