Proteineinschlüsse

Proteineinschlüsse sind intrazelluläre Strukturen, die überwiegend aus Proteinen bestehen. Sie können eine normale, funktionelle Rolle in der Zelle erfüllen oder durch Fehlfaltung und Aggregation entstehen und als pathologische Einschlusskörper auftreten. Je nach Typ finden sie sich im Zytoplasma, im Zellkern oder an anderen Zellkompartimenten und zeigen verschiedene Morphologien, von körnigen Aggregaten bis zu fibrillen Bündeln.

Vorkommen und Beispiele: In Mikroorganismen—insbesondere bei der Produktion rekombinanter Proteine in Escherichia coli—bilden sich Protein-Inclusion Bodies als kompakte, oft rekonstituierbare Aggregate. In tierischen Zellen treten Proteineinschlüsse im Rahmen von Neurodegenerationen auf, etwa Lewy-Körperchen (α-Synuclein) oder Tau-Aggregationen; amyloide Einschlusskörper kennzeichnen auch Alzheimer-Krankheiten. Mit histologischen Methoden lassen sich Protein-Einschlüsse durch Färbungen wie Congo-Red oder Thioflavin-T sowie durch Immunhistochemie identifizieren.

Bildung und Ursachen: Proteineinschlüsse entstehen durch gestörte Proteinfaltung und fehlerhafte Proteostase. Ursachen sind Mutationen, oxidativer Stress, Überexpression, Alterung oder Umweltfaktoren. Zellen regulieren Abbau und Entsorgung über Chaperone, Proteasomen und Autophagie; Funktionsstörungen dieser Systeme begünstigen die Ansammlung pathologischer Einschlusskörper.

Bedeutung: In der Medizin dienen Proteineinschlüsse als Marker und Träger von Krankheiten und liefern diagnostische Hinweise, besonders in der Neurologie. In der Biotechnologie werden Inclusion Bodies genutzt, um rekombinantes Protein zu sammeln; die Proteinfaltung muss oft durch Renaturierung wiederhergestellt werden, bevor das Protein funktionsfähig ist.