Bei Lebewesen spielt beim Stoffwechsel zum Abbau von Körperfett die vom ATGL-Gen codierte Lipase namens Adipose Triglyceride Lipase (ATGL) eine zentrale Rolle. Wird das Enzym in seiner Funktion gehemmt, werden die Fettreserven nicht abgebaut. Forscher der Uni Graz haben aus einem bekannten ATGL-Inhibitor-Protein das zentrale Peptid für die ATGL-Hemmung identifiziert.

Lebewesen sichern ihr Überleben unter anderem dadurch, dass sie in Zeiten des Nahrungsüberschusses kontrolliert Fett speichern. Bei unzureichender Versorgung kann es dann aus den angelegten Depots mobilisiert werden. Den ersten Schritt dazu bewältigt das Enzym ATGL, erklärte Monika Oberer vom Institut für Molekulare Biowissenschaften der Universität Graz.

Das von Grazer Forschern bereits vor rund zehn Jahren entdeckte Enzym ATGL kann Fett im Körper, wo es üblicherweise in Form von Triglyzeriden gespeichert wird, in freie Fettsäuren umwandeln, die dem Körper als Energielieferant dienen. Wenn ATGL fehlt oder stark gehemmt wird, ist der Fettabbau nur eingeschränkt möglich.

Ursachen für Fettleibigkeit

Das kann zu Adipositas und schädlichen Fetteinlagerungen in Organen wie Herz und Leber führen. Zu hohe Konzentrationen zirkulierender Fettsäuren können jedoch auch Diabetes, Entzündungen oder auch hochgradige Auszehrung (Kachexie) des Körpers hervorrufen. Zukunftsvision der Grazer Forscher ist es, mit der medikamentösen Hemmung oder Aktivierung von ATGL den Fettabbau effektiv zu regulieren zu können.

Aber noch ist es nicht so weit: Zuerst müssten die Mechanismen, die die Lipolyse regulieren, grundlegend verstanden werden, betonte Oberer. Hier sind die Grazer Forscher einen Schritt weitergekommen. Ihre neuesten Erkenntnisse wurden im "Journal of Biological Chemistry" veröffentlicht.

Für den geregelten Ablauf des Fettabbaus (Lipolyse) sind bisher zwei Proteine bekannt, die auf ATGL einwirken: CGL-58 und G0S2 (GO/G1 Switch Gene 2). Letzteres wirkt hemmend auf ATGL. Um Einblicke in seine Struktur und Funktion zu erhalten, haben die Grazer Molekularbiologen die Aminosäure-Reihen des ATGL in kleinste stabile Einheiten verkürzt.

Auf molekularer Ebene wirken

"Wir haben diese gekürzten Varianten auf den Erhalt der biologisch relevanten Eigenschaften hin untersucht", erläuterte die Forscherin. Dabei habe sich gezeigt, dass in einem nur mehr rund 30 Aminosäuren umfassenden kleinen Teil des Proteins alle biologischen Aktivitäten erhalten sind.

"Bemerkenswert ist, dass von uns synthetisch erzeugte Aminosäureketten, welche die gleiche Sequenz enthielten, genauso in der Lage waren, das Enzym ATGL zu hemmen", sagte Oberer. Es habe sich auch gezeigt, dass das Peptid andere Lipasen, die in den Fettstoffwechsel involviert sind, nicht hemmt. Sie spricht daher dem Peptid namens hGW2052 "ein hohes Potenzial" zu, um Therapieansätze bei Störungen des Fettstoffwechsels und Modulation des Fettdepot-Abbaus zu entwickeln. (APA, derStandard.at, 26.11.2014)