Untersuchungen von Inhibitoren der pathologischen Aggregation des Tau-Proteins bei der Alzheimer Krankheit ; Investigations of inhibitors of the pathological aggregation of tau protein of Alzheimer's disease

Ein entscheidender Prozess der Alzheimer Krankheit ist die pathogene Bildung von Neurofibrillenbündel und das dadurch ausgelöste vermehrte Absterben der Nervenzellen im menschlichen Gehirn. Diese Neurofibrillenbündel bestehen aus Aggregaten des Tau-Proteins, das die Mikrotubuli stabilisiert und damit für die intrazelluläre Versorgung der synaptischen Region wichtig ist. Bei der Aggregation des Tau-Proteins spielen zwei Minimalmotive innerhalb der repeat-Regionen des Proteins eine bedeutende Rolle. Im ersten Teil dieser Arbeit wird die Interaktion eines dieser Motive, des t3a (272GGKVQIINKK281), zu dem Tau-Proteinkonstrukt K18, bestehend aus den vier repeat-Regionen und einer Molmasse von 13.2 kDa, untersucht. Zusätzlich wird auch der Einfluss des polyanionischen Heparins auf die Aggregation analysiert. Die Zugabe von Heparin zu einer Lösung des Peptids t3a führt zur sofortigen Aggregation. Durch die Veränderung der Reihenfolge der Präparation, indem zuerst t3a, dann das Protein K18 und erst zum Schluss Heparin hinzugegeben werden, erhält man eine homogene Phase. Die Analyse der NOE Spektren zeigt, dass die Bindung des Peptids im Komplex zu Veränderungen der Signalvolumina in den NOESY Experimenten führt. Da die Signale jedoch stark überlagert sind, konnten keine sequenziellen oder weiterreichenden NOE-Kontakte identifiziert werden. Die Bindung zwischen Protein und Peptid kann durch die Heparinzugabe beschleunigt werden, so dass sie mittels STD NMR-Methode Bindungsprozesse detektiert und charakterisiert werden können. Das Bindungsepitop zeigte den großen Einfluss der Aminosäuren Asn279, Ile277 oder 278, Val275, Gln276 und Lys274, 280 oder 281. Nach der Synthese und Charakterisierung des 15N-markierten Peptids t3a15N konnte das Bindungsepitop durch die Veränderungen der chemischen Verschiebungen im 15N,1H-HSQC-Experiment nach Zugabe des Proteinkonstrukts K18 bestätigt und erweitert werden. Ferner wurde gezeigt, dass die Seitenketten von drei Lysinen Lys274, 280 und 281 ebenfalls an der Bindung beteiligt sind. ...