Neue Veröffentlichungen
Die Struktur eines Proteins, das für die Gesundheit von Herz und Nervensystem verantwortlich ist, wurde entschlüsselt
Zuletzt überprüft: 30.06.2025
Alle iLive-Inhalte werden medizinisch überprüft oder auf ihre Richtigkeit überprüft.
Wir haben strenge Beschaffungsrichtlinien und verlinken nur zu seriösen Medienseiten, akademischen Forschungseinrichtungen und, wenn möglich, medizinisch begutachteten Studien. Beachten Sie, dass die Zahlen in Klammern ([1], [2] usw.) anklickbare Links zu diesen Studien sind.
Wenn Sie der Meinung sind, dass einer unserer Inhalte ungenau, veraltet oder auf andere Weise bedenklich ist, wählen Sie ihn aus und drücken Sie Strg + Eingabe.
Wissenschaftler der University of Michigan (UM) haben die Struktur eines Proteins entschlüsselt, das ein integraler Bestandteil des Prozesses ist, der für die Erhaltung der Gesundheit des menschlichenHerzens und Nervensystems verantwortlich ist.
Das Protein ist die Cystathionin-Beta-Synthase (SBC). CBS nutzt Vitamin B6 zur Synthese von Schwefelwasserstoff (H2S), einem gasförmigen Signalmolekül, das zur Gesundheit von Herz und Nervensystem beiträgt. Bei Tieren führt H2S zu einem Zustand der Scheintod-Erkrankung, dem sogenannten Winterschlaf, indem es die Körpertemperatur senkt und den Stoffwechsel verlangsamt.
Die Arbeiten zur Entschlüsselung der Struktur wurden unter der Leitung von Dr. Ruma Banerjee, Professorin für Biochemie an der University of Michigan Medical School, Dr. Janet Smith, Forschungsprofessorin am UM Life Sciences Institute, und ihren Kollegen durchgeführt. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.
„Die Struktur des CBS-Proteins, die Wissenschaftlern seit über einem Jahrzehnt Rätsel aufgibt, liefert eine Fülle neuer Erkenntnisse über die Produktion eines für das Gehirn besonders wichtigen Gases durch das Enzym“, sagt Banerjee. „Die Entschlüsselung dieser Struktur bildet die Grundlage für das Verständnis der Mutationen, die Homocystinurie verursachen, eine Erbkrankheit, die das Sehvermögen, das Skelett, das Herz-Kreislauf-System und das zentrale Nervensystem beeinträchtigt.“
Die erstmals sichtbare vollständige Struktur von CBS liefert eine molekulare Erklärung für die Homocystinurie, die durch Defekte in diesem Protein verursacht wird.
Die Aktivität des Enzyms wird durch SAMe (S-Adenosylmethionin) verstärkt, ein Nahrungsergänzungsmittel, das als Antidepressivum und Entzündungshemmer eingesetzt wird. Durch die Bindung an CBS erhöht SAMe auch die Schwefelwasserstoffproduktion.
„Das Verständnis der molekularen Architektur der CBS-Domäne, mit der SAMe interagiert, öffnet die Tür für ein rationales Arzneimitteldesign, um die Schwefelwasserstoffproduktion für pharmakologische Zwecke zu optimieren“, sagte Dr. Markos Koutmos, ein Mitglied von Smiths Forschungsteam.
Die Wissenschaftler haben das CBS-Enzym an zwei Punkten seiner komplexen chemischen Reaktion erfasst und dabei zwei hochreaktive chemische Zwischenprodukte im aktiven Zentrum des Enzyms eingefangen. Ihre Strukturen enthüllen Details darüber, wie Vitamin B6 CBS bei der Durchführung der komplexen Reaktionen unterstützt, die zur Bildung von Schwefelwasserstoff führen.
Die wichtigen chemischen Details, die die CBS-Forscher entdeckt haben, könnten auch bei der Entschlüsselung der Strukturen anderer menschlicher Enzyme hilfreich sein, die von Vitamin B6 abhängen (es gibt mehr als 50 davon).