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Entstehung des Typ-2-Diabetes auf der Spur

Mit Proteomik den Einfluss genetischer Variationen verstehen

Wie entsteht Typ-2-Diabetes? Ein Forscherteam unter Federfhrung des Helmholtz Zentrums Mnchen und der Technischen Universitt Mnchen ist der Klrung dieser Frage ein groes Stck nhergekommen. Exemplarisch zeigt das Team an fr Typ-2-Diabetes relevanten genetischen Variationen, welche funktionellen Auswirkungen diese haben. Der Ansatz lsst sich auf viele Krankheitsbilder anwenden.

Das Risiko fr zahlreiche komplexe Krankheiten wie Typ-2-Diabetes wird durch Vernderungen an unserem Erbgut erhht, der DNA. Ein Mitspieler bei der Krankheitsentstehung sind Einzelnukleotid-Polymorphismen, die Wissenschaftler nur kurz "Snips" (SNPs - Single Nucleotide Polymorphisms) nennen. Bei SNPs treten Variationen eines einzelnen Basenpaares in einem DNA-Molekl auf, wobei die dadurch beeinflussten Mechanismen meist unklar sind.

Es ist bekannt, dass manche dieser Risiko-SNPs die Regulation von Genen beeinflussen. Auerdem ist bekannt, dass die Genregulation von besonderen Proteinen gesteuert wird. Risiko-SNPs beeinflussen vermutlich, wie diese Proteine oder Proteinkomplexe an die DNA binden. "Bisher ist es Wissenschaftlern nur selten gelungen, bei krankheitsspezifischen SNPs eine unterschiedliche Bindung von genregulatorischen Protein Komplexen nachzuweisen", erklrt Dr. Helmut Laumen von der Klinischen Kooperationsgruppe (KKG) Interaktion von Ernhrung und Genetik bei Typ-2-Diabetes mellitus und der Pdiatrischen Ernhrungsmedizin der TUM. Die KKG ist eine Kooperation des Helmholtz Zentrums Mnchen (Institut fr Epidemiologie 2) und der Technischen Universitt Mnchen (Else Krner-Fresenius-Zentrum fr Ernhrungsmedizin).

"Interessant wre insbesondere, mehr ber die verschiedenen beteiligten Proteine zu erfahren, die einen starken Einfluss auf die Regulation von Genen haben", sagt Laumen. Ein Team des Helmholtz-Zentrums Mnchen und der TUM hat diese durch SNP beeinflussten Mechanismen genauer analysiert und darber eine Studie in "Nucleic Acids Research" verffentlicht. Das Team hat hochempfindliche massenspektrometrische Methoden eingesetzt, um damit bislang unbekannte Proteine und Proteinkomplexe zu identifizieren, deren Bindung an die DNA durch SNPs beeinflusst wird.

"Die bislang bestehende Lcke zwischen genetischen Variationen und dem Verstndnis ihrer funktionellen Auswirkung auf den Organismus konnten wir schlieen", erzhlt Dr. Stefanie Hauck, Leiterin der Abteilung Proteinanalytik und Core Facility Proteomics am Helmholtz Zentrum Mnchen.

"Konkret wenden wir diese Methode auf SNPs an, die fr Typ-2-Diabetes und die Altersbedinge Makuladegeneration (AMD) relevant sind", sagt Hauck. "Mit dem Verfahren lassen sich knftig fr alle krankheitsassoziierten SNPs funktionell relevante Proteine identifizieren, um zu klren, welche Mechanismen hinter einem Krankheitsbild stecken." Das exakte Verstndnis der molekularen Mechanismen, die durch regulatorische SNPs verndert werden, kann zur weiteren Entwicklung der personalisierten Medizin beitragen.

Weitere Informationen

An der Arbeit waren die Abteilung Proteinanalytik und Core Facility Proteomics (Helmholtz Zentrum Mnchen), die Klinische Kooperationsgruppe Klinischen Kooperationsgruppe Interaktion von Ernhrung und Genetik bei Typ-2-Diabetes mellitus (Helmholtz Zentrum Mnchen, Technische Universitt Mnchen) und das Else Krner-Fresenius-Zentrum fr Ernhrungsmedizin (Technische Universitt Mnchen, Klinische Ernhrungsmedizin, Pdiatrische Ernhrungsmedizin) beteiligt.

Publikation: Allele-specific quantitative proteomics unravels molecular mechanisms modulated by cis-regulatory PPARG locus variation. Nucleic Acids Research, 02/2017. DOI: 10.1093/nar/gkx105

zuletzt bearbeitet: 27.03.2017 nach oben

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