Mit zunehmender Lebenserwartung steigt die Verbreitung neurologischer Erkrankungen was dramatische Folgen für die Betroffenen mit sich zieht. Europaweit leiden rund 180 Millionen Menschen an einer neurologischen Erkrankung, die ökonomischen Kosten werden vom European Brain Council auf jährlich 800 Milliarden Euro geschätzt. Jedoch sind die Ursachen der meisten neurologischen Erkrankungen unbekannt. Ein internationales ForscherInnenteam unter Beteiligung von Dr. Tobias Madl vom Institut für Chemie an der Karl-Franzens Universität Graz konnte erstmals die molekularen Mechanismen aufklären, die zu einer Amyotrophen Lateralsklerose (ALS) oder zu einer Frontotemporalen Demenz (FTD) führen. Die Arbeit wurde vor kurzem in einer Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift „EMBO Journal“ publiziert.
Sowohl ALS als auch FTD sind aktuell unheilbare, schwere Erkrankungen des Nervensystems die durch zunehmende Muskelschwäche und Lähmungen (ALS) beziehungsweise Veränderungen der Persönlichkeit und Sprach- und Gedächtnisstörungen (FTD) gekennzeichnet sind. Beide Erkrankungen haben aber eines gemein: Proteine, die normalerweise wichtige Aufgaben im Zellkern erfüllen, sammeln sich im Zellkörper an – und führen dort zu krankhaften Ablagerungen. Das internationale Team unter Beteiligung von Madl konnte zeigen, dass entgegen der vorliegenden Meinung, genetische Mutationen der Proteine alleine nicht ausreichen, um krankhafte Ablagerungen zu verursachen. Hingegen braucht es eine Kombination von nachträglichen, stress-bedingten Modifikationen (Arginin-Methylierung) und Mutationen um die „Adressaufkleber“ der Proteine unleserlich zu machen, sodass die Moleküle am falschen Bestimmungsort ankommen und sich ablagern.
Der Grazer Chemiker forscht, unterstützt durch die Österreichische Akademie der Wissenschaften (APART Stipendium), an der Uni Graz sowie als BioSysNet und Emmy Noether Gruppenleiter an der Technischen Universität und am Helmholtz Zentrum München. Seine Forschungsgruppe arbeitet auf dem Gebiet der Strukturbiologie der Signaltransduktion. Die Weiterleitung von Signalen ist essentiell für den Organismus und wird größtenteils durch unstrukturierte Proteine vermittelt. Störungen darin sind die Ursache einer Vielzahl von Krankheiten (u.A. ALS und FTLD) und stehen in Verbindung mit Alterung. Ziel der Forschungsgruppe um Madl ist es die grundlegenden molekularen Mechanismen der Wechselwirkungen unstrukturierter Proteine aufzuklären und damit Einblick in die komplizierte Verbindung zwischen deren Funktion und Krankheiten zu erhalten.
Publikation:
“Arginine methylation next to the PY-NLS modulates Transportin binding and nuclear import of FUS”;
Dorothee Dormann, Tobias Madl, Chiara F. Valori, Eva Bentmann, Sabina Tahirovic, Claudia Abou-Ajram, Elisabeth Kremmer, Olaf Ansorge, Ian R.A. Mackenzie, Manuela Neumann, Christian Haass
In: The EMBO Journal online, 11. September 2012
Kontakt:
Dr. Tobias Madl
Institut für Chemie, Bereich Organische und Bioorganische Chemie
Tel.: 0316 / 380 - 5340
E-Mail: tobias.madl(at)uni-graz.at
