Gesunde Lebensspanne in Pilzen verlängert

Verbesserte Qualitätskontrolle in den Mitochondrien erhöht Lebensdauer um 67 Prozent

23.06.2009 - Deutschland

Bei der Untersuchung von Alterungsprozessen in der Zelle spielen Mitochondrien eine besondere Rolle. In ihnen findet die Zellatmung statt, die den Organismus mit Energie versorgt. Dabei werden auch reaktive Sauerstoffspezies (ROS) freigesetzt; und die schädigen verschiedenste Komponenten wie Proteine und DNA. Dies ist der Beginn eines Teufelskreises, denn mit der Zahl der Defekte erhöht sich auch die unerwünschte Produktion von ROS. Hier ist eine zuverlässige Qualitätskontrolle vonnöten, die geschädigte Komponenten der Atmungskette erkennt und abbaut, bevor sie weiteren Schaden anrichten. Ein Protein, das diese Funktion übernimmt, hat eine Arbeitsgruppe im Exzellenzcluster "Makromolekulare Komplexe" an der Goethe-Universität identifiziert: In einem genetisch veränderten Stamm des Pilzes Podospora anserina beobachteten die Forscher, dass die Menge eines Proteins, die sogenannte LON Protease, in den Mitochondrien stark erhöht ist. Als Folge zeigt die neue Pilzvariante eine Lebensspanne, die im Vergleich zu dem Referenzstamm um 67 Prozent verlängert ist.

Wie Prof. Heinz D. Osiewacz und seine Mitarbeiterin Karin Luce in "Nature Cell Biology" berichten, wird die 'gewonnene' Zeit dabei nicht durch eine Einschränkung der "Lebensqualität" erkauft. Bei anderen lebensverlängernden Maßnahmen, wie eine reduzierte Nahrungszufuhr, hatte man bei Labormäusen beobachtet, dass sie langsamer wachsen und sie weniger Nachkommen haben. Dagegen zeichnet den genetisch veränderten Pilzstamm ein verbesserter Energieumsatz und eine erhöhte Toleranz gegen Umweltstress aus. Die LON Protease ist als eine Komponente der mitochondrialen Proteinqualitätskontrolle von den Bakterien bis zu den Säugetieren durch die Evolution konserviert. Die Untersuchung legt daher nahe, dass eine Verbesserung der mitochondrialen Proteinqualitätskontrolle auch in Säugetieren eine wichtige Strategie zur Verminderung von alternsbedingten Schäden darstellt.

Originalveröffentlichung: Luce K, Osiewacz HDO; "Increasing organismal healthspan by enhancing mitochondrial protein quality control"; Nature Cell Biology, published online: 21 June 2009

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