Entwicklung eines vergröberten Modells zur Simulation von Wechselwirkungen zwischen Membranen und Proteinen, die Fibrillen bilden

Viele Krankheiten wie z.B. Alzheimer, Huntington, Diabetes II werden durch Fehlfaltungen und Fibrillisierung von Proteinen ausgeloest (Plaquebildung). Zahlreiche experimentelle Beobachtungen legen nahe, dass diese Krankheiten generische Charakteristika gemeinsam haben, welche nicht von den Details der Proteinsequenzen abhaengen, und dass Peptid-Membran-Wechselwirkungen in diesem Kontext eine wichtige Rolle spielen: Einerseits beguenstigen Membranen die Aggregation von Peptiden unter bestimmten Umstaenden. Andererseits induzieren transiente oligomerische Peptidaggregate Membranschaeden. Ein Antikoerper wurde identifiziert, welcher an ein breites Spektrum oligomerischer Aggregate bindet, die mit den verschiedensten Krankheiten assoziiert werden, und der die Membran-zerstoerende Wirkung dieser Aggregate unterdrueckt. Dieser Befund legt nahe, dass die toxischen Aggregate eine aehnliche Struktur haben und dass die Mechanismen fuer Toxizitaet generisch sind. Unser langfristiges Ziel ist es, mit Computersimulationen die generischen physikalischen Mechanismen zu studieren, die den Wechselwirkungen von Membranen und Peptiden, welche Amyloidfibrillen bilden, zugrunde liegen. Damit hoffen wir, zu einem tieferen Verstaendnis der mechanischen und thermodynamischen Basis von Krankheiten beizutragen, an denen Amyloidfibrillen beteiligt sind. In dem konkreten Projekt sollen die Grundlagen fuer eine solche Untersuchung gelegt und ein geeignetes generisches vergroebertes Modell etabliert werden.

Diese Projekt wird durchgeführt in Kollaboration mit Dr. Stefan Auer (University of Leeds)