Arbeitsgruppe "Biochemie der Neurodegeneration und des Alterns"
Univ.-Prof. Dr. rer. nat. Christian Behl
Die AG Behl geht in drei Projektgruppen der Frage nach, wie Nervenzellen altern, wie die zelluläre Biochemie sich dabei verändert und wie die altersassoziierten Funktionsveränderungen Beginn und Verlauf der Neurodegeneration beeinflussen.
Mit zellulären sowie Tiermodellen (C.elegans, Maus, Ratte) werden Krankheits- und Alterungsprozesse nachgestellt und mit bekannten Pathomechanismen verknüpft: zelluläre Alterung trifft Neurodegeneration. Die Palette reicht dabei von Mausmodellen der Alzheimer-Krankheit über solche der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS) bis hin zur Parkinson-Krankheit und Schlaganfall. Besonderes Augenmerk wird auf den Einfluss der so genannten freien Radikale, von oxidativem Stress sowie der altersassoziierten Störung der Proteinhomöostase beim Zelluntergang gelegt.
Während bei der Erarbeitung der Grundlagen der Entstehung der ALS das antioxidative Enzym Superoxid Dismutase (SOD) im Mittelpunkt steht, werden für eine noch effektivere Neuroprotektion z.B. bei Parkinson geeignete Antioxidantien entwickelt und untersucht (u.a. Phenothiazine).
Das kürzlich in der Arbeitsgruppe aufgedeckte Umschalten der Proteinabbausysteme von Proteasom zur Autophagie im Laufe der Alterung hat erhebliche Konsequenzen für das Verständnis eines neurodegenerativen Prozesses, der sich in alten Nervenzellen manifestiert.
Da die Arbeiten der AG Behl vielfach hohe klinische Relevanz besitzen, werden, mit Hilfe von grundlagenorientierten klinischen Kollegen, so früh als möglich Wege gesucht, die erarbeiteten Erkenntnisse der Anwendung beim Menschen zuzuführen.
Die experimentellen Arbeiten sind in folgenden drei Projektgruppen organisiert:
- Projektgruppe "Molekulare Alternsforschung" (Andreas Kern und Christian Behl)
- Projektgruppe "Oxidative Neurodegeneration und Neuroprotektion" (Parvana Hajieva)
- Projektgruppe "Amyotrophe Lateralsklerose" (Albrecht Clement)
Repräsentative neuere Arbeiten der AG Behl:
Gamerdinger M, Kaya AM, Wolfrum U, Clement AM, Behl C (2011) BAG3 mediates chaperone-based aggresome-targeting and selected autophagy of misfolded proteins. EMBO Rep. 12(2):149-56.
Altenhöfer S, Witte I, Teiber JF, Wilgenbus P, Pautz A, Li H, Daiber A, Witan H, Clement AM, Förstermann U, Horke S. (2010) One enzyme, two functions: PON2 prevents mitochondrial superoxide formation and apoptosis independent from its lactonase activity. J Biol Chem. 285(32):24398-403.
Mocko JB, Kern A, Moosmann B, Behl C, Hajieva P (2010) Phenothiazines interfere with dopaminergic neurodegeneration in Caenorhabditis elegans models of Parkinson's disease. Neurobiol Dis. 40(1):120-9.
Kern A, Ackermann B, Clement AM, Duerk H, Behl C (2010) HSF1-controlled and age-associated chaperone capacity in neurons and muscle cells of C. elegans. PLoS One. 2010 Jan 5;5(1):e8568.
Clement AB, Gamerdinger M, Tamboli IY, Lütjohann D, Walter J, Greeve I, Gimpl G, Behl C (2009) Adaptation of neuronal cells to chronic oxidative stress is associated with altered lipid homeostasis and lysosomal function. J. Neurochem. 111:669-82
Witan H, Gorlovoy P, Kaya AM, Koziollek-Drechsler I, Neumann H, Behl C*, Clement AM (2009) Wild-type Cu/Zn superoxide dismutase (SOD1) does not facilitate, but impedes the formation of protein aggregates of amyotrophic lateral sclerosis causing mutant SOD1. (*co-corresponding author) Neurobiol. Disease 36:331-42.
Gamerdinger M, Hajieva P, Kaya AM, Wolfrum U, Hartl FU, Behl C (2009) Protein quality control during aging involves recruitment of the macroautophagy pathway by BAG3. EMBO J. 28:889-901.
