Analyse der N-terminalen proteolytischen Prozessierung von Huntingtin

Jünemann, Katrin

Chorea Huntington ist eine progressiv verlaufende neurodegenerative Erbkrankheit, die durch eine Expansion im Polyglutamin-Abschnitt des krankheitsassoziierten Proteins Huntingtin verursacht wird. Aufgrund dieser Verlängerung sind Huntingtin-Proteine in der Lage intrazellulär unter Ausbildung von zytoplasmatischen und nukleären Einschlusskörpern zu aggregieren. Trotz intensiver Forschung auf diesem Gebiet sind die Pathomechanismen von Chorea Huntington nicht vollständig aufgeklärt. In post-mortalen Chorea Huntington-Gehirnen und verschiedenen Zellkultur- und Maus-Modellen konnten aggregierte Huntingtin-Proteine mit Antikörpern gegen N-terminale Epitope, aber nicht gegen C-terminale Epitope detektiert werden. Zelluläre Aggregate bestehen hauptsächlich aus N-terminalen Huntingtin-Fragmenten, die durch proteolytische Prozessierung generiert werden und im Anschluss ein höheres Aggregationspotential als Volllängen-Huntingtin haben. Hauptziel der hier vorliegenden Arbeit war es, mit Hilfe eines Zellkultur-Modells die N-terminale Proteolyse von Huntingtin zu untersuchen. Es konnte gezeigt werden, dass die Region von Aminosäure 116-125 wichtig für die N-terminale Spaltung von Huntingtin ist. Innerhalb dieser Region konnten Mutationen identifiziert werden, welche die N-terminale Spaltung entweder reduzieren oder verstärken. Um den zellulären Effekt dieser Modulation der N-terminalen proteolytischen Prozessierung zu analysieren, wurden verschiedene Mutanten mit einem pathogenen Polyglutamin-Abschnitt exprimiert. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass verschieden lange Huntingtin-Proteine mit identischem Polyglutamin-Abschnitt ein unterschiedliches Potential für Toxizität haben und die Formation von intrazellulären Einschlusskörpern keine apoptotischen Prozesse auslöst. Schlussfolgernd konnte mit dieser Studie die Prozessierung von Huntingtin durch die Etablierung eines Zellkultur-Modells für N-terminale Proteolyse näher analysiert werden. Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, dass in verschiedenen Zelltypen mutierte N-terminale Huntingtin-Fragmente durch proteolytische Spaltung generiert werden und diese Fragmente zytoplasmatisch und nukleär aggregieren.

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Jünemann, Katrin: Analyse der N-terminalen proteolytischen Prozessierung von Huntingtin. 2010.

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