Die Transmembranhelix des Amyloid-Vorläuferproteins - strukturelle Voraussetzung für die Intramembranproteolyse durch die gamma-Sekretase
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In der Publikation, die der Antragsteller (Multhaup) als gleichberechtigter Senior-Autor zusammen mit einer Gruppe aus Schweden veröffentlicht hat, wird mit Hilfe eines Immun-LC-basierten Testsystems gezeigt, dass die gamma-Sekretase vermittelte Prozessierung des APP zum Aβ sequentiell verläuft und als kleinstes nachweisbares Produkt Aβ31/Aβ30 aus Aβ51 und Aβ49 entsteht. Es ist uns auch gelungen, intermediäre Produkte nachzuweisen, d.h. Intronähnlichen Peptide mit 3 und bis zu 7 Resten und danit entscheidend zur Aufklärung des Schnittmechanismus beizutragen. Die Transmembranhelix, in der die Schnitte stattfinden, zeigt dabei keine besondere Dynamik im Vergleich mit anderen Transmembransequenzen, so dass die Verteilung der Gly bzw. Thr Reste in der Membran wohl bereits optimale Bedingungen für die Wirkung der gamma-Sekretase bietet. Hydrophile Aminosäuren in der N-terminalen Hälfte der Sequenz beeinflussen stark die Prozessierung durch die gamma-Sekretase und im C-terminalen Bereich bestimmen insbesondere Thr Reste (T48), wo der erste Schnitt der gamma-Sekretase erfolgt. In einer weiteren Arbeit zeigen wir, dass das Motiv GxFxGxF in der Transmembransequenz des APP eine wichtige Rolle für die Eigenschaften der bei der gamma-Prozessierung entstehenden Aβ Peptide spielt. Ein von uns identifiziertes und sog. Inhibitor-Peptid mit 8 Aminosäureresten bindet an diese Sequenz und verhindert die Aggregation von niederen Oligomeren und neutralisiert deren Toxizität, sowohl in vitro, als auch in vivo.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2013). The cleavage domain of the amyloid precursor protein transmembrane helix does not exhibit above-average backbone dynamics. Chembiochem. 14, 1943-8
Pester O, Götz A, Multhaup G, Scharnagl C, Langosch D
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(2014). Characterization of intermediate steps in amyloid beta (Aβ) production under near-native conditions. J Biol Chem, 289, 1540-50
Olsson F, Schmidt S, Althoff V, Munter LM, Jin S, Rosqvist S, Lendahl U, Multhaup G, Lundkvist J
