Wie das Ninjurin-1 Protein den Zelltod ausführt

Der Zelltod ist ein wesentlicher Prozess im Körper: Er verhindert die Entwicklung von Tumoren und die Verbreitung von Krankheitserregern, indem er geschädigte oder infizierte Zellen gezielt beseitigt. Landläufig besteht die Vorstellung, dass Zellen am Ende ihres Lebens einfach platzen. Ein internationales Forschungsteam der Universitäten Stuttgart, Basel, Lausanne, der ETH Zürich und weiterer Einrichtungen haben nun jedoch entdeckt, wie ein spezifisches Protein namens Ninjurin-1 Sollbruchstellen für das Aufreißen der Zellmembran erzeugt und so den Zelltod herbeiführt. Die Ergebnisse wurden in der renommierten Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

Mit modernster Technologie wie hochauflösender Mikroskopie und Kryoelektronenmikroskopie konnten die Forschenden das kleine Protein Ninjurin-1, das in der Zellmembran schwimmt und seit 1996 bekannt ist, erstmalig sichtbar machen. Anschließend gelang es Dr. Kristyna Pluhackova, Erstautorin und Nachwuchsgruppenleiterin im Exzellenzcluster Datenintegrierte Simulationswissenschaft (EXC 2075, SimTech) an der Universität Stuttgart, Mithilfe von Molekulardynamik-Simulationen auf atomarer Ebene zu zeigen, wie Ninjurin-1 die Zelle letztendlich zerstört. „Erhalten die Ninjurin-1 Proteine den Befehl, die Zelle zu zerstören, werden sie aktiv, fügen sich zusammen und reißen die Zellmembran Stück für Stück auf, bis die Zelle komplett zerfällt. Dies hat anschließend das Team aus Lausanne mit lebenden Zellen bestätigt“, erklärt Pluhackova. 

Die Erkenntnisse über die atomare Struktur des Ninjurin-1 Proteins sind ein wichtiger Meilenstein für das Verständnis des Zelltods und eröffnen neue Möglichkeiten für Therapien bei Krebs, neurodegenerativen Erkrankungen wie Parkinson, bei Infektionen oder Entzündungen.