Köln: Wissenschaftler:innen entdecken neue Regulatoren des Alternsprozesses

Die Anheftung des kleinen Proteins Ubiquitin an andere Proteine (Ubiquitinierung) reguliert zahlreiche biologische Prozesse, darunter Signalweiterleitung und Stoffwechsel. Wissenschaftler:innen der Universität zu Köln haben nun den Zusammenhang zum Alter und Langlebigkeit entdeckt.

29.07.2021

Links: Aktin-Zytoskelett der Muskeln bei jungen Tieren. Mitte: Muskel-Aktin-Zytoskelett bei alten Tieren mit altersbedingter Destabilisierung des Muskel-Zytoskeletts Rechts: Verhinderung der Destabilisierung des Muskelzytoskeletts bei alten Tieren durch Senkung der altersbedingt hohen Spiegel von EPS-8, einem Regulator des Aktinzytoskeletts.
Links: Aktin-Zytoskelett der Muskeln bei jungen Tieren. Mitte: Muskel-Aktin-Zytoskelett bei alten Tieren mit altersbedingter Destabilisierung des Muskel-Zytoskeletts Rechts: Verhinderung der Destabilisierung des Muskelzytoskeletts bei alten Tieren durch Senkung der altersbedingt hohen Spiegel von EPS-8, einem Regulator des Aktinzytoskeletts.
© Vilchez Labor

Wissenschaftler:innen haben entdeckt, dass das Protein Ubiquitin für die Regulierung des Alterungsprozesses eine wichtige Rolle einnimmt. Bisher war bekannt, dass Ubiquitin zahlreiche Prozesse, wie zum Beispiel Signalweiterleitung und Stoffwechsel, steuert. Prof. Dr. David Vilchez und seine Mitarbeiter:innen am CECAD Exzellenzcluster für Alternsforschung der Universität zu Köln führten eine umfassende quantitative Analyse der Ubiquitin-Signaturen während des Alterns im Modellorganismus Caenorhabditis elegans, einem Fadenwurm durch. Diese Methode – die sogenannte Ubiquitin-Proteomik – misst alle Veränderungen der Ubiquitinierung von Proteinen in der Zelle. Die resultierenden Daten liefern ortsspezifische Informationen und definieren quantitative Veränderungen der Ubiquitin-Veränderungen über alle Proteine einer Zelle während der Alterung. Ein Vergleich mit dem Gesamtproteingehalt einer Zelle (Proteom) zeigte, welche Veränderungen funktionelle Konsequenzen im Proteinumsatz und im tatsächlichen Proteingehalt während des Alterungsprozesses haben. Die Wissenschaftler:innen entdeckten so neue Regulatoren der Lebensspanne und liefern einen umfassenden Datensatz, der hilft, Altern und Langlebigkeit zu verstehen. Der Artikel ‚Rewiring of the ubiquitinated proteome determines ageing in C. elegans‘ wurde jetzt in Nature veröffentlicht.

„Unsere Erkenntnisse können neue Wege aufzeigen, um den Alterungsprozess zu verzögern und die Lebensqualität im Alter zu verbessern. Insbesondere haben wir eine neuartige Verbindung zwischen dem Altern und allgemeinen Veränderungen im Ubiquitin-modifizierten Proteom hergestellt, ein Prozess, der die Langlebigkeit aktiv beeinflusst“, sagt Studienkoordinator David Vilchez, Forschungsgruppenleiter am CECAD und am Zentrum für Molekulare Medizin Köln (CMMC). „Unsere Ergebnisse und reichhaltigen Datensätze können wichtige Auswirkungen auf verschiedene Forschungsschwerpunkte haben, darunter Alterung, Ubiquitinierung und weitere Zellprozesse.“

Weitere Informationen

Zur Pressemitteilung des CECAD.