Am 9. März 2025 berichten Forscher aus Köln, Bochum, Padua und Angers über die neu entdeckte Rolle des mitochondrialen Proteins Mitofusin 2 (MFN2) in der Proteinqualitätskontrolle. Diese Ergebnisse könnten potenziell neue therapeutische Ansätze zur Behandlung der Charcot-Marie-Tooth (CMT) Krankheit, einer derzeit unheilbaren neurologischen Erkrankung, ermöglichen. Die Studie wurde im renommierten Fachjournal Nature Communications veröffentlicht und zeigt einen signifikanten Zusammenhang zwischen mitochondrialer Funktion, Proteinqualität und der allgemeinen Zellgesundheit.
Geleitet von Dr. Mafalda Escobar vom Institut für Genetik, identifizierte das Forschungsteam, dass MFN2 nicht nur für die mitochondriale Fusion bekannt ist, sondern auch eine schützende Rolle gegen die Verklumpung von Proteinen in Zellen spielt. Die Ergebnisse belegen, dass eine Mutation in MFN2 zu schädlichen Proteinaggregaten in den Hautzellen von CMT-Patient*innen führt. Das Protein interagiert gezielt mit dem Proteasom und Chaperonen, um die Bildung von toxischen Proteinen zu verhindern.
Der Einfluss von MFN2 auf die Zellgesundheit
Die Forschungsgruppe stellte zudem fest, dass der Vergleich von MFN2 mit dem verwandten Protein MFN1 aufzeigt, dass nur MFN2 mit dem Proteasom interagiert, was seine zentrale Rolle in der Erhaltung der Proteinqualität unterstreicht. Diese Arbeiten zeigen auf, wie wichtig MFN2 für die Balance zwischen der Synthese und dem Abbau von Proteinen innerhalb der Zelle ist. Ein Versagen in diesem Mechanismus könnte zur Entstehung und Verschlechterung von Krankheiten wie CMT und Fettleibigkeit führen.
Zusätzlich zur Identifikation von MFN2 als kritischen Akteur in der Proteinqualitätskontrolle, haben die Wissenschaftler modernste Techniken der Proteomik, Mikroskopie und Biochemie genutzt, um ihre Hypothesen zu untersuchen. Dabei befassten sie sich mit spezifischen Aspekten wie der Kristallisation von MFN2 sowie deren Wechselwirkungen mit Chaperonen und dem Proteasom. Diese detailreiche Methodenvielfalt, die von der Rekombination bis hin zu Assays wie dem FRET-Test reicht, verdeutlicht die profundierte Analyse der Proteinstrukturen und deren Funktionen.
Forschungsumfeld und zukünftige Perspektiven
Das Projekt erhielt umfangreiche Unterstützung von Institutionen wie der Deutschen Forschungsgemeinschaft und der Fritz Thyssen Stiftung. Promovierende der Cologne Graduate School of Ageing Research (CGA) waren ebenfalls aktiv in die Untersuchungen involviert und haben so zur Tiefe der Studie beigetragen.
Die Ergebnisse dieser Forschung könnten nicht nur für die CMT-Behandlung von Bedeutung sein, sondern auch neue Wege für therapeutische Ansätze in der Bekämpfung anderer Krankheiten wie Adipositas eröffnen. Dr. Escobar sieht in der Arbeit mit MFN2 und seiner Rolle in der Zellgesundheit einen entscheidenden Schritt nach vorn, um neuronale Funktionen zu schützen und fortschrittliche Behandlungsmethoden zu entwickeln.
