Struktur- und Funktionsanalyse von Ataxin-2 mittels bioinformatischer Methoden

Abstract

Die Spinozerebelläre Ataxie Typ 2 (SCA2) ist eine autosomal-dominant vererbte, neurodegenerative Erkrankung. Verursacht wird sie durch eine verlängerte Glutaminkette (PolyQ-Kette) im 5´ Ende (coding Region) des Exons 1 auf dem ATXN2 Gen, welches zu Ataxin-2 transkribiert wird. Das Hauptproblem bei der Suche nach Therapiemöglichkeiten der SCA2 Erkrankung liegt darin begründet, dass bisher sehr wenig über die Pathogenese bekannt ist. So weiß man zwar, wo der veränderte Genort liegt, allerdings ist bisher wenig über die physiologische Funktion und Struktur des dazugehörigen Proteins bekannt. Entsprechend schwierig ist es, eine Erklärung für die beobachteten Krankheitssymptome zu finden. <br /> Ziel der Arbeit ist die Analyse des Proteins mittels bioinformatischer Methoden, um eine Grundlage für weitere Experimente bezüglich der Funktion von Ataxin-2 zu erstellen. Hierfür wurde das Protein einer statistischen Analyse unterzogen, die zur Bestimmung der physikochemischen Eigenschaften dient. Desweiteren wurden multiple Sequenzalignments mit homologen Proteinen gebildet, sowie Domänen, Sequenzmotive und mögliche Interaktionspartner bestimmt. Durch diese Untersuchungen, konnten Hypothesen zu möglichen zellulären Funktionen von Ataxin-2 generiert werden. Fokussiert wurde die Untersuchung auf einen potentiell funktionellen Abschnitt, der eine RNA-bindende Lsm Domäne enthält. In den Sequenzalignments zeigte sich für diesen Bereich ein hoher Konservierungsgrad der für die RNA-Bindung chemisch relevanten Aminosäuren, was die Funktionalitätsvermutung untermauerte.<br /> Für die Lsm Domäne wurde unter der Nutzung des multiplen Sequenzalignments mit Sm und Sm-like Proteinen ein 3D–Modell entwickelt.