Untersuchungen zur Funktion und Bedeutung von Tyrosin204 und Cystein206 bei der Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies an Komplex I Zusammenfassung: Die NADH:Ubichinon Oxidoreduktase (Komplex I) ist das erste Enzym der Atmungskette und katalysiert unter physiologischen Bedingungen den Elektronenübergang von NADH zu Ubichinon. Dieser Prozess ist an den Transport von Protonen in den Intermembranraum gekoppelt wodurch der Protonengradient für die ATP Bildung generiert wird. Komplex I ist außerdem eine der Hauptquellen von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) in Mitochondrien. Diese führen zur Entstehung von oxidativem Stress der in vielen Krankheiten wie Morbus Parkinson LHON und Leigh Syndrom beteiligt scheint. Ein therapeutischer Ansatz zur Behandlung dieser Krankheiten besteht darin den oxidativen Stress in den Zellen zu erniedrigen. Dafür werden z. B. Komplex I ROS Inhibitoren verwendet welche die Komplex I vermittelte ROS Bildung inhibieren sollen. Zur Testung des Wirkmechanismus dieser Substanzen wurde ein Zellmodell entwickelt bei dem der ROS Level durch den siRNA Knockdown von SOD2 und der zusätzlichen Behandlung mit Paraquat erhöht wurde. Mit Hilfe dieses Modells konnte die Wirkung von zwei exemplarischen Komplex I ROS Inhibitoren gezeigt werden: Durch die Behandlung mit den beiden Substanzen konnte der ROS Level in den Zellen deutlich gesenkt werden.Im Gegensatz zur Parkinson’schen Krankheit bei der die Ursache für den Funktionsverlust von Komplex I unklar ist führen bei LHON und beim Leigh Syndrom pathogene Mutationen von Komplex I zu einer Komplex I Defizienz. Viele der Mutationen verursachen strukturelle Änderungen am Enzym welche den korrekten Zusammenbau von Komplex I verhindern und so zu einer verminderten Komplex I Aktivität führen. Im Gegensatz dazu waren bei einem Leigh Patienten mit einer Y204C C206G Mutation in der NDUFV1 Untereinheit Faltung und Aktivität von Komplex I unverändert. Jedoch war die ROS Bildung in den Zellen deutlich gesteigert. Diese Ergebnisse zeigen dass der erhöhte ROS Level der alleinige Auslöser der schweren Symptome des Patienten sein kann