SUMO als Modulator von Proteinstabilität und -aggregation bei M. Parkinson

SUMO (small ubiquitin-like modifier) besitzt Sequenz- und Struktur-Ähnlichkeit mit Ubiquitin, und SUMOylierung (posttranslationale Protein-Modifikation durch kovalente SUMO-Bindung) ist biochemisch der Ubiquitinilierung sehr ähnlich. Sie unterscheidet sich jedoch hinsichtlich ihrer zellulären Funktion von Ubiquitinilierung. Die funktionellen Konsequenzen sind wesentlich vielseitiger, und umfassen unter anderem die Regulation der Proteinfunktion, subzellulärer Verteilung, Löslichkeit sowie Stabilität und Modulation von Protein-Protein-Interaktionen. Angesichts des Einflusses auf Proteinlöslichkeit und -Stabilität erscheint eine wichtige Rolle der SUMOylierung für neurodegenerative Erkrankungen wie M. Parkinson oder ALS, welche durch Aggregation pathologischer Proteine charakterisiert sind, wahrscheinlich. Wir haben die SUMOylierung von Schlüsselproteinen der molekularen Pathogenese der Parkinson'schen Erkrankung untersucht. In Zellkultur sowie in zellfreien biochemischen Tests wurde die SUMOylierung von Wild-Typ und Krankheits-assoziierten mutierten Proteinen untersucht, und die jeweilige SUMO-E3-Ligase gefunden. Die SUMO-Bindungstellen wurden mittels Massenspektroskopie identifiziert, und entsprechende SUMOylierungs-defiziente Mutanten kloniert. Die Ergebnisse funktioneller Untersuchungen zum Einfluss von SUMO auf Proteinaggregation und Neurotoxizität werden präsentiert.