Die Bedeutung von DJ-1 bei der Regulation mitochondrialer Dynamik und Autophagie in murinen und humanen neuronalen Modellen der Parkinson-Krankheit

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Aktuelle Studien zu autosomal-rezessiv vererbten Ursachen der Parkinson-Krankheit weisen auf eine Störung der mitochondrialen Qualitätskontrolle durch den Funktionsverlust der enkodierten Proteine hin. Wir haben erstmals einen Zusammenhang zwischen dem Verlust von DJ-1 (PARK7) und Störungen der mitochondrialen Dynamik und lysosomalen Degradation von dysfunktionalen Mitochondrien im knockout Mausmodell und in Fibroblasten eines homozygoten Trägers der E64D Mutation im DJ-1 Gen nachgewiesen. Nach Generierung von induzierten pluripotenten Stammzellen des Mutationsträgers sollen nun durch Differenzierung in dopaminerge Neurone Zelltyp-spezifische Mechanismen DJ-1-vermittelter Neurodegeneration anhand mitochondrialer Funktionsmessungen und Analyse der Aktivität der Autophagie definiert werden. Wegen der komplexen Wechselwirkungen zwischen mitochondrialer Dynamik und axonalem Transport sollen Auswirkungen der veränderten mitochondrialen Homöostase auf die mitochondriale Translokation in murinen und humanen Neuronen untersucht werden. Da biochemische und pathoanatomische Studien auf eine Bedeutung mitochondrialer Dysfunktion auch bei der häufigen sporadischen Form der Parkinson-Krankheit hinweisen, ist das Ziel des Projektes die Charakterisierung krankheitsrelevanter Signalwege der mitochondrialen Homöostase, um neue protektive therapeutische Ansätze zu definieren.