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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Forscher klären Signalweg von Krebszellen auf |
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| | | Österreichischen Wissenschaftlern ist nach eigenen Angaben ein Durchbruch in der Krebsforschung gelungen. Sie klärten die Struktur eines Molekülkomplexes auf, der Signale in lebenden Zellen weiterleitet. Ist dieser Signalweg gestört, können Krankheiten wie Krebs entstehen. Die nun im Detail analysierten Moleküle bieten sich daher als Ansatzpunkt für die Krebstherapie an. |
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Wie zwei Teams um Lukas A. Huber und David Teis von der Medizinischen Universität Innsbruck sowie Tim Clausen und Robert Kurzbauer vom Institut für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien berichten, wurde die Struktur des Eiweißkomplexes "p14-MP1" entschlüsselt, der maßgeblich an der Signalweiterleitung in Krebszellen beteiligt ist.
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Die Studie "Crystal structure of the p14/MP1 scaffolding complex: How a twin couple attaches mitogen- activated protein kinase signaling to late endosomes" von Robert Kurzbauer et al. erschien in der Fachzeitschrift "Proceedings of the National Academy of Sciences" (Band 101 vom 27.7.04, S. 10984-9; 10.1073/pnas.0403435101). |
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 Zum Original-Abstract |
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Signale an Zelle: Wachsen, Teilen oder Selbstmord |
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Die Zellen eines Organismus empfangen laufend eine Vielfalt an Signalen aus ihrer Umgebung. Eiweißmoleküle an der Zelloberfläche registrieren diese Signale und leiten sie dann ins Innere der Zelle weiter, wo sie aufgenommen, interpretiert und verarbeitet werden.
Je nach Art des Signals werden die Zellen dazu angeregt, zu wachsen, sich zu teilen oder aber - wenn diese Zellen nicht mehr gebraucht werden - durch programmierten Zelltod "Selbstmord zu begehen".
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Entgleiste Signale können zu Krebs führen |
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Entgleisen diese komplexen Prozesse, so entstehen Krankheiten wie beispielsweise Krebs. In diesem Fall empfängt eine Zelle ein Wachstumssignal aus der Umgebung, das sie falsch interpretiert und auf das sie mit ungehemmtem Wachstum reagiert. Aus der unkontrollierten Zellteilung entsteht schließlich ein Tumor.
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Eiweißkomplex fungiert als Signalstation |
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Die beiden Forschergruppen wollten einen der Eiweißkomplexe, die für den Empfang und die Weiterleitung von Signalen in Zellen verantwortlich sind, auf der molekularen und atomaren Ebene verstehen.
Der untersuchte Eiweißkomplex (p14-MP1) besteht aus zwei kleinen Eiweißkörpern, die genau gleich groß sind und gemeinsam eine so genannte Gerüstplattform bilden, an die sich signal-weiterleitende Enzymkomplexe (so genannte MAP-Kinasen) binden können.
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Proteine: Gleiche Form trotz unterschiedlicher Sequenz |
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Obwohl diese beiden Eiweißkörper aus einer komplett unterschiedlichen Abfolge von Aminosäuren bestehen, haben sie eine nahezu identische dreidimensionale Struktur.
Diese "Zwillinge" fungieren als Signalempfänger und -weiterleiter und sind an bestimmten Stellen in der Zelle (am so genannten späten Endosom) lokalisiert. Dadurch können Signale von außen in räumlich und zeitlich koordinierter Weise übertragen werden.
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Ziel: Krebs-Signale spezifisch unterbinden |
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"Wir verstehen jetzt erstmals, wie die an diesen Signalweiterleitungen beteiligten Moleküle miteinander interagieren, wo sie aneinander binden und wie wir dieses Wissen therapeutisch ausnützen könnten.
Wir könnten zum Beispiel mit einem extra dafür entworfenen Medikament den p14-MP1 Komplex spezifisch hemmen, um so einen falsch gelaufenen Regelkreis bei der Krankheitsentstehung zu unterbrechen, ohne dabei andere vitale Funktionen im gesunden Gewebe negativ zu beeinflussen", erklärte Lukas Huber.
Das sei deswegen möglich, weil der betreffende Molekülkomplex nur in der Embryonalentwicklung eine Funktion ausübe, während er im erwachsenen Organismus vor allem als "Herzstück eines onkogenen Signalweges" fungiere, so Huber im Gespräch mit science.ORF.at.
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Erkenntnis soll zu neuem Medikament führen |
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Die Innsbrucker Wissenschaftler wollen ihre Entdeckung jetzt weiterverfolgen und denken daran, auf der Basis ihrer Ergebnisse ein entsprechendes Medikament zu entwickeln.
Dies könnte entweder in Zusammenarbeit mit der Pharmazeutischen Industrie passieren oder in einer eigenen Biotech-Firma am Standort Innsbruck, die als so genanntes Spinn-off aus der Universität heraus gegründet werden könnte.
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Finanzierung der Forschung
Die Arbeitsgruppe von Tim Clausen am IMP, dem vom deutschen Pharmakonzern Boehringer Ingelheim getragenen renommierten Institut in Wien, wird im Rahmen des Marie Curie-Programms der EU unterstützt. Die Innsbrucker Wissenschaftler sind im Rahmen des Österreichischen Genomprogramms GEN-AU und des FWF-Spezialforschungsbereichs "Zellwachstum und Zelltod in Tumoren" tätig. |
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Mehr zu diesem Thema in science.ORF.at
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01.01.2010 |
