Das Altern von Augenlinsenkristallinen als Grundlage für die Hypothese der Quintärstruktur von Proteinen

Abstract

In den neunziger Jahren des letzten Jahrhunderts ist die bis dahin klassische Biochemie der Augenlinse auf Grund der sich durchsetzenden Molekularbiologie und Genetik stark vernachlässigt worden. Als gegen Ende des Jahrhunderts die Katarakte bei Farmlachsen im Norden Europas dramatisch anstiegen (Ersdal et al. 2001), führte dieses Phänomen dazu, das Thema " Charakterisierung von Augenlinsenkristallinen" und die Frage des "Alterns von Linsenkristallinen" neu zu diskutieren (Ahrend et al. 1999). Die einzigartige morphologische und biochemische Organisation der Augenlinse macht sie zum idealen Modell zur Erforschung von gerichteten Proteininteraktionen. Diese Proteininteraktionen führen zeitlebens zu sich Selbstorganisierenden hochmolekularen Proteinkomplexen aus Linsenkristallinen, die während des Alterns zu wasserunlöslichen Kristallinkomplexen aggregieren. Eine lebenslange gerichtete und somit funktionale Vernetzung der Kristalline innerhalb des Komplexes führt zu einer sich ständig ändernden räumlichen Struktur. Die Aufgabe des "Faltungskeimes" bei der Bildung des altersabhängigen Komplexes (Kristallincluster) übernimmt das native a- Kristallin. Offen bleibt die Frage, wie es zu der funktionellen Anordnung der Kristalline kommt, welche als Grundlage für die hohe Transparenz der Linse und deren optischen Leistung vorhanden sein muss. Ebenso bleibt es ungeklärt, warum eine hohe Proteinkonzentration, wie sie in der Linse vorliegt, nur im intakten Organ durchsichtig, eine gleichgeartete Proteinlösung im Reagenzglas jedoch trübe ist.