Nr. 31/29. Oktober 2002
Protein als “Jungbrunnen”?
Klinische Forscher entschlüsseln Funktion von Protein INDY
Wer weniger isst, lebt länger und gesünder. Das ist für
Säugetiere und damit auch für den Menschen nachgewiesen. Aber auch für andere
Lebewesen, wie etwa die Fruchtfliege Drosophila, trifft das zu. Noch ist
unklar, weshalb das so ist. Vor zwei Jahren hatten Blanka Rogina und Stephen L.
Helfand von der Universität von Connecticut Gesundheitszentrum in
Farmington/USA bei der Fruchtfliege erstmals ein Gen entdeckt, das in
veränderter (mutierter) Form das Leben um das Doppelte verlängert, ohne
Fruchtbarkeit und körperliche Aktivität einzuschränken. Die Auswertung von
Genbanken ergab einen Zusammenhang des Gens mit dem Stoffwechsel, wobei die
Mutation einen ausgeglicheneren Energiehaushalt zu bewirken schien. Dies
vermuteten die Wissenschaftler als Ursache für die verlängerte Lebensdauer der
Fruchtfliegen. Sie gaben dem Gen deshalb den makabren Namen “I am not dead yet”
(Indy - “Noch bin ich nicht tot”). Wie Indy bzw. sein Produkt, das
INDY-Protein, in den Stoffwechsel eingreift, konnten jetzt Felix Knauf von der
Franz-Volhard-Klinik für Herz-Keislauf-Erkrankungen (Charité, Humboldt
Universität zu Berlin/Helios Kliniken GmbH) und dem Max-Delbrück-Centrum für
Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch und Stephen L. Helfand zeigen. Die
zusammen mit Peter S. Aronson von der Universität Yale (New Haven, Connecticut)
und Blanka Rogina entstandene Arbeit ist jetzt in der renommierten amerikanischen
Fachzeitzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS,
October 29, Vol. 99, No. 22, 2002, http://pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.222531899,
online, )* erschienen.
Frühere Studien der Gruppe um Stephen L. Helfand hatten gezeigt, dass INDY insbesondere in den Zellen und Organen aktiv ist, die bei der Nahrungsaufnahme, Verwertung und Energiespeicherung eine Rolle spielen. Dazu gehören unter anderem Zellen des Verdauungstrakts und des Fettkörpers der Fliege, der ähnlich der Leber beim Menschen der Speicherung von Kohlenhydraten dient. Im Labor seines Mentors Peter S. Aronson in Yale schleuste Felix Knauf das Fliegengen in die Eizellen des Krallenfroschs, eines Modellorganismus in der Biologie, wo es das Protein INDY produzierte. Der Wissenschaftler konnte seine in den USA begonnenen Arbeiten in Berlin fortsetzen und es gelang ihm zu zeigen, dass das Protein den Transport von Stoffwechselprodukten übernimmt, insbesondere von Stoffwechselzwischenprodukten im so genannten Krebs-Zyklus. Der Krebs-Zyklus ist entscheidend für den Stoffwechsel, da er Kohlenhydrate, Fett und Eiweiss in Energie umwandelt. Er ist benannt nach seinem Entdecker, dem Medizinnobelpreisträger Sir Hans Adolf Krebs.
“Genetische Diät”
Gemeinsam mit seiner Kollegin Blanka Rogina wies Felix Knauf nach, dass INDY in der dem Blut zugewandten Seite der Plasmamembran von Zellen des Verdauungstraktes und der Membran anderer Stoffwechselorgane vorkommt. Die länger lebenden Fliegen hatten das INDY-Protein verloren, wodurch eine Lücke im Transport und damit in der Verstoffwechslung von Nahrungsstoffen auftritt. Die Fliegen befinden sich quasi in dem Genuß einer “genetischen bedingten Diät”. Möglicherweise, so die Wissenschaftler, gelingt es in Zukunft, INDY beim Menschen nachzuweisen. Ein Ziel könnte sein, die Produktion von INDY medikamentös so zu beeinflussen, dass der Mensch ein möglichst langes und gesundes Leben hat.
*Functional
characterization and immunolocalization of the transporter encoded by the
life-extending gene Indy Felix Knauf1,2, Blanka Rogina3, Zhirong Jiang1,
Peter S. Aronson1, and Stephen L. Helfand3 1Department
of Internal Medicine, Yale University School of Medicine, New Haven, CT 06520; 2Franz
Volhard Clinic/Helios Kliniken Berlin, Medical Faculty Charité and Max Delbrück
Center, and 3Department of Genetics and Developmental Biology,
School of Medicine, University of Connecticut Health Center, Farmington, CT
06030
Barbara Bachtler
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