BAG3-vermittelte Proteostase - Funktion und Regulation in atrophischer Muskulatur

Abstract

In unserem Körper hängt die Aufrechterhaltung der Herz- und Skelettmuskulatur von einem Protein-Homöostase (Proteostase)-System ab, welches durch das Protein BAG3 organisiert wird. Das BAG3-System vermittelt in der kontrahierenden Muskulatur die Entsorgung mechanisch beschädigter Muskelproteine durch einen Abbauvorgang, der als Chaperon-assistierte selektive Autophagie (CASA) bezeichnet wird (Arndt et al. 2010, Ulbricht et al. 2013, Ulbricht et al. 2015, Ottensmeyer et al., 2024). Zudem sorgt es dafür, dass neue Muskelproteine synthetisiert werden, die die entsorgten Bestandteile ersetzen (Kathage et al. 2017). Nur durch ein Ausbalancieren beider Vorgänge - vermittelt durch BAG3 - kann die Muskulatur unter Belastung aufrechterhalten werden. Ein Ausfall oder eine Beeinträchtigung des BAG3-Muskelerhaltungssystems führt dementsprechend zu schweren Muskelschwächen bei Kindern und trägt wesentlich zum Herzversagen bei (Kimura et al. 2021; Martin et al. 2021). Im Rahmen des durchgeführten Vorhabens sollte die Funktion und Regulation von BAG3 in atrophischer Muskulatur untersucht werden. Der Begriff Atrophie bezeichnet den Verlust von Muskelmasse und eine daraus resultierende Abnahme der Muskelfunktion. Ursache der Muskelatrophie ist häufig eine ausbleibende mechanische Stimulierung. Dementsprechend manifestiert sich eine Atrophie bei Astronauten unter Schwerelosigkeit, bei immobilisierten Patienten und bei älteren Menschen.