Kalzium ist ein lebenswichtiges Element, aber zu viel davon macht krank. Linzer Forscher fanden heraus, warum eine bestimmte Genveränderung (Mutation) das Kontrollsystem lahmlegt und menschliche Zellen Kalzium aufnehmen, obwohl sie bereits genug davon haben. Sie bewirkt eine Versteifung in einem Regler, der dadurch daueraktiv wird, berichteten sie im Fachjournal "Nature Communications".
Bei Menschen sind zwei Eiweißstoffe (Proteine) essenziell, damit Kalzium-Ionen in Zellen gelangen, so die Forscher um Christoph Romanin vom Institut für Biophysik der Universität Linz: "Orai1" bildet einen Kanal, durch den sie einströmen, und "STIM1" aktiviert ihn. Eine spezielle Mutation in STIM1 führt dazu, dass dieses Protein daueraktiv ist, obwohl nur ein einziger Baustein (Aminosäure) ausgetauscht ist. Die betroffenen Menschen leiden an Störungen im Kalziumhaushalt, die als "Stormorken-Syndrom" bezeichnet werden, und fehlerhafte Blutgerinnung, Probleme bei der Milzfunktion und eine Verengung der Pupillen bewirken, sowie Muskelermüdung, Migräne und eine Hautkrankheit auslösen können.
Kalzium im Überfluss
Mit internationalen Kollegen hat Romanin herausgefunden, dass die Veränderung bei STIM1 in einem Bereich liegt, wo zwei solcher Eiweißstoffe interagieren. Dadurch kommt es zu einer Versteifung, die bewirkt, dass die Eiweißstoffe eine gestrecktere Position einnehmen und stärker miteinander wechselwirken. "Beides führt dazu, dass das Molekül in Summe gesehen eine ausgestrecktere Form einnimmt und dies entspricht dem aktivierten Zustand", sagte Romanin. STIM1 kommt dadurch nicht zur Ruhe und selbst wenn die Lager in den Zellen voll sind, werden weiterhin Kalzium-Ionen aufgenommen.
Das Stormorken-Syndrom ist eine äußerst seltene Krankheit und betrifft weltweit nur 15 bis 20 Personen. Man habe aber nun einen Ansatzpunkt für die gezielte Entwicklung von Medikamenten auch bei anderen Störungen des Kalzium-Haushalts, denn der Mechanismus der Aktivierung funktioniert auch bei gesunden Menschen über eine Streckung von STIM1, so der Forscher. (APA, 30.4.2018)