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Forscher der UMG Göttingen: Zellen können ihre Müllabfuhr regulieren

Entdeckung Forscher der UMG Göttingen: Zellen können ihre Müllabfuhr regulieren

Zellen können ihre Müllabfuhr regulieren und einen Streik auslösen: Das hat ein internationales Team unter Leitung von Grundlagenforschern der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) entdeckt. Ein Regulator namens miR-101 verhindert die richtige Zusammensetzung des Protesoms.

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Streikaufruf durch Hemmung der Proteasom-Reifung. Das linke Bild zeigt einen unbehandelten Tumor. Rechts ist ein Tumor zu sehen, bei dem der Proteasom-Reifungsfaktor POMP entfernt wurde. Dies führt zur Anhäufung des Tumorsuppressors p53, hier durch eine Immunfluoreszenzfärbung (grün) nachgewiesen.

Quelle: umg/edmunds

Göttingen. Auf eine funktionierende Müllabfuhr sind auch einzelne Zellen angewiesen. Ihre Recycling-Tonne ist das „Proteasom“, das in seiner Form tatsächlich einer Tonne gleicht. Im Proteasom werden überschüssige Eiweißmoleküle der Zelle zerhackt, die Bausteine können neu verwendet werden. Bisherige Kenntnisse über die Mechanismen der zellulären Müllabfuhr werden bereits in der Krebstherapie genutzt, um Tumorzellen gezielt zuzumüllen. Dabei setzt man bislang auf „Sabotage“ und die Hilfe pharmakologischer Wirkstoffe, um das Proteasom in seiner Arbeit hemmen.

 

Dass die Zelle selbst über einen natürlichen Regulator der Proteasom-Funktion verfügt, wies das internationale Forscherteam um Dr. Xin Zhang und Prof. Matthias Dobbelstein, beide UMG-Institut für Molekulare Onkologie, nach. Die Wissenschaftler identifizierten ein zelluläres Molekül, das einen regelrechten Streik der proteasomalen Müllabfuhr auslöst. Finanziert wurde das Projekt durch die Deutsche Krebshilfe (DKH), teilte die UMG mit.

 

Der „Gewerkschaftsboss“ in dem zellulären Streikgeschehen ist die Ribonukleinsäure „microRNA 101“ oder kurz „miR-101“. miR-101 hemmt die Herstellung eines Eiweiß-moleküls mit dem Namen „proteasome maturation protein“, kurz POMP. Trotz des pompösen Namens ist Pomp nur ein Helfer beim Zusammenbau der proteasomalen Recycling-Tonne. Ohne Pomp werden die Proteasomen allerdings nicht mehr korrekt zusammengesetzt. Die zelluläre Recycling-Maschinerie steht still.

 

 „Möglicherweise steckt ein Mechanismus dahinter, der die Entstehung von Krebs verhindern soll“, sagt Dobbelstein. Indizien für eine solche Annahme: Tumoren wachsen umso schneller, je weniger miR-101 und je mehr POMP sie haben. Diese Ergebnisse entstanden in Zusammenarbeit mit der Klinik für Allgemein-,Viszeral- und Kinderchirurgie und dem Institut für Medizinische Statistik der UMG.

 

Künstlich hergestellte Proteasom-Inhibitoren gibt es seit Jahren. Die nun vorgelegten Ergebnisse zeigen, dass die Natur etwas Ähnliches verwendet. Mir-101 kann das zelluläre Recycling anpassen und stellt möglicherweise eine Art Notbremse dar, um Krebs zu verhindern. Die Forscher sind zuversichtlich, dass die Arbeit helfen kann, neue Strategien zur Proteasom-Inhibition zu entwerfen, um Tumorwachstum zu verhindern. jes/eb

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