Viele Wege führen nach Amyloid

UnderDocs

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Abstract:

Chorea Huntington ist eine neurodegenerative Erbkrankheit, die bei Betroffenen schon in jungen Jahren zum Verlust der Kontrolle über die eigene Muskulatur („Veitstanz“) und zu tiefgreifenden Veränderungen der Persönlichkeit führt. Da bis heute keine effektive Behandlung zur Verfügung steht wird intensiv an der Erkrankung geforscht. Auch unser Gast Arne Böker möchte das Verständnis der molekularen Mechanismen hinter der Huntington-Krankheit erweitern. Der Physiker hat hierfür an der Simulation des entscheidenden Huntingtin-Proteins gearbeitet und untersucht, wie es zur krankheitsauslösenden Fehlfaltung des Eiweißmoleküls kommt. In dieser Episode erklärt er die biophysikalischen Grundlagen seiner Arbeit, warum seine Ergebnisse vom Zufall abhängen und was er für Schlüsse ziehen konnte.

Links:

Spektrum Lexikon der Biologie: Proteine

Uni Marburg: Strukturproteine und Zytoskelett

Uni Frankfurt: Proteinstrukturen (PDF)

Chorea Huntington

Deutsche Huntingtion Hilfe

Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen

European Huntington Disease Network

Uniprot Proteindatenbank: Huntingtin

NCBI Gendatenbank: HTT huntingtin gene (human)

Wikipedia: Trinukleotiderkrankungen

Deutsche Alzheimer Gesellschaft: Das Wichtigste über Alzheimer und andere Demenzformen

An Introduction to Molekular Dynamics

Methoden zur Simulation der Moleküldynamik

Science Slam: Zufall und Monte-Carlo-Simulation von Martin Marmach

Monte-Carlo-Simulation, Alexander Thomas

Uni Graz: Monte-Carlo-Simuation

Uni Ulm: Grundlagen der Monte-Carlo-Simulation

Sendungstranskript:

PDF/ HTML/WebVTT

Literatur:

Chiara Zuccato, Marta Valenza, and Elena Cattaneo: Molecular Mechanisms and Potential Therapeutical Targets in Huntington’s Disease. Physiol. Rev. 90, 905-981 (2010).
George Huntington: On Chorea. The Medical and Surgical Reporter, Philadelphia 789, 317-321 (1872).
The Huntington’s Disease Collaborative Research Group: A Novel Gene Containing a Trinucleotide Repeat That Is Expanded and Unstable on Huntington’s Disease Chromosomes. Cell 72, pp. 971-983 (1993)
Valentina Tozzini: Minimalist models for proteins: a comparative analysis. Q. Rev. Biophys. 43, pp. 333-371 (2010)
Mookyung Cheon, Iksoo Chang, and Carol K. Hall: Extending the PRIME model for protein aggregation to all 20 amino acids. Proteins 78, pp. 2950-2960 (2010)
Nicholas Metropolis, Arianna W. Rosenbluth, Marshall N. Rosenbluth, Augusta H. Teller, and Edward Teller: Equation of State Calculations by Fast Computing Machines. J. Chem. Phys. 21, pp. 1087-1092 (1953)
Wolfhard Janke and Wolfgang Paul: Thermodynamics and structure of macromolecules from flat-histogram Monte Carlo simulations. Soft Matter 12, pp. 642-657 (2016)
Ken A. Dill and Hue Sun Chan: From Levinthal to pathways to funnels. Nat. Struct. Biol. 4, pp. 10-19 (1997)
Svetlana Pylaeva, Arne Böker, Hossam Elgabarty, Wolfgang Paul, and Daniel Sebastiani: The conformational ensemble of polyglutamine-14 chains: specific influences of solubility tail and chromophores. ChemPhysChem 19, pp. 2931-2937 (2018)

Zu Gast:

Arne Böker, Doktorand der Physik

Bölümler

1. Prolog & Intro (00:00:00)

2. Begrüßung (00:00:41)

3. Chorea major Huntington (00:02:06)

4. Was sind Proteine (00:10:19)

5. Faltungstrichter/Berge und Täler (00:18:29)

6. Amyloid - Proteinmüll (00:32:25)

7. Molekulardynamik vs. Monte-Carlo-Simulation (00:34:48)

8. Simulationsergebnisse (00:49:40)

9. Ausblick (00:56:07)

10. Take Home Message (01:03:26)

11. Epilog (01:05:17)