Salk Institute kartiert 1.000 versteckte Gehirn-Mikroproteine mit Alzheimer-Bezug

Wissenschaftler am Salk Institute haben den ersten Atlas von Mikroproteinen im menschlichen Frontallappen erstellt. Sie katalogisierten über 1.000 bisher nicht charakterisierte winzige Proteine und deckten eine potenzielle Verbindung zwischen einem dieser Proteine und der Fehlfunktion von Immunzellen bei der Alzheimer-Krankheit auf. Die am 14. September in Nature Aging veröffentlichte Studie bietet Forschern eine neue Ressource zur Untersuchung der molekularen Grundlagen der Neurodegeneration.salk+1

Tausend neue Proteine im Verborgenen

Mikroproteine, eine Klasse kleinerer Proteine, die aufgrund ihrer Größe weitgehend übersehen wurden, spielen wichtige, aber bisher kaum verstandene Rollen bei Gesundheit und Krankheit. Unter Verwendung von 480 Proben des menschlichen Frontallappens aus Gehirnen mit und ohne Alzheimer-Krankheit identifizierten die Forscher Brendan Miller und Alan Saghatelian 1.067 bisher nicht charakterisierte Mikroproteine, von denen viele zuvor noch nie nachgewiesen wurden. Das Team nutzte ShortStop, ein 2025 im Labor von Saghatelian entwickeltes KI-gestütztes Werkzeug, um vorhandene transkriptomische und massenspektrometrische Daten nach Anzeichen dieser schwer fassbaren Moleküle zu durchsuchen.salk+1

Wir verstehen die molekularen Mechanismen des gesunden Alterns noch immer nicht vollständig, und das gilt insbesondere für Mikroproteine, die jahrzehntelang versehentlich übersehen wurden, sagte Saghatelian in einer Pressemitteilung des Salk Institute. Der Atlas steht anderen Forschern öffentlich zum Download und zur Nutzung zur Verfügung.salk

Ein Mikroprotein im Zusammenhang mit Immunzell-Dysfunktion

Unter den Ergebnissen des Atlas konzentrierte sich das Salk-Team auf Mikroglia, die ortsansässigen Immunzellen des Gehirns, die mit zunehmendem Alter und bei neurodegenerativen Erkrankungen häufig ihre Funktion verlieren. Die Forscher erstellten eigene massenspektrometrische Daten zu Mikroglia und entdeckten, dass diese Zellen ein spezifisches Mikroprotein aus einem genetischen Codeabschnitt produzierten, der normalerweise für ein anderes, größeres Protein kodieren würde.salk

Als das Team das für das Mikroprotein verantwortliche Gen in den Mikroglia entfernte, wurden die Mitochondrien der Zellen beeinträchtigt, was darauf hindeutet, dass das Mikroprotein eine Rolle bei der Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit dieser Immunzellen spielt. Hunderte der neu entdeckten Mikroproteine zeigten in Alzheimer-Gehirnzellen im Vergleich zu gesunden Zellen unterschiedliche Expressionsniveaus, wobei Alzheimer-Zellen insgesamt dazu neigten, mehr Mikroproteine zu exprimieren.salk

Erweiterung des Spielbuchs gegen Neurodegeneration

Die Forschung stützte sich auf Proben der Kohorte Religious Orders Study/Memory and Aging Project und wurde von den National Institutes of Health sowie der Clayton Medical Research Foundation finanziert. In einer separaten, aber verwandten Studie, die ebenfalls diese Woche in Nature Neuroscience veröffentlicht wurde, fanden Forscher des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen heraus, dass das Chromatin-Protein DAXX dazu beiträgt, Mikroglia funktionsfähig zu halten, indem es normalerweise stille genetische Elemente unterdrückt, die mit dem Alter aktiv werden und Entzündungen sowie Zellschäden verursachen können.medicalxpress+1

Jeder Trainer hat ein Spielbuch, und man möchte so viele Spielzüge wie möglich haben, um das Spiel zu gewinnen, sagte Miller. Für Wissenschaftler besteht das Spiel darin, die Krankheit zu verstehen, und die Spielzüge sind die Proteine und Mikroproteine, die an dieser Krankheit beteiligt sein könnten oder auch nicht.salk