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Ein Porenprotein der Zellkernhülle schützt wichtige Botenmoleküle der Krebsabwehr vor dem Abbau. Das haben Heidelberger Pathologen erstmals gezeigt und im internationalen Journal „Molecular Cell“ veröffentlicht. Der Schutzmechanismus verhindert, dass Zellen sich unkontrolliert teilen und Tumoren bilden. In Lebertumoren kommt das Schutzprotein häufig nur in geringer Menge vor.
Einen neuen Mechanismus der körpereigenen Krebsabwehr haben Wissenschaftler des Pathologischen Instituts am Universitätsklinikum Heidelberg und der Columbia University der Stadt New York, USA, entdeckt. Sie zeigten, dass ein bestimmtes Protein, das als Bestandteil einer Pore in der Zellkernhülle platziert ist, wichtige Botenmoleküle vor dem Abbau schützt. Diese tragen als Teil einer Signalkette mit dazu bei, dass Zellen sich nicht unkontrolliert vermehren und zu Tumoren heranwachsen. In Zellen von Lebertumoren wird dieses Schutzprotein verringert gebildet. Die Ergebnisse, die im Fachmagazin „Molecular Cell“ erschienen sind, könnten dazu beitragen, Tumoren genauer zu charakterisieren und gezielt zu bekämpfen.
Der Körper verfügt über zahlreiche Mechanismen der Krebsabwehr. Dazu gehören auch Schutzmaßnahmen innerhalb der Zellen, die unkontrolliertes Zellwachstum verhindern sollen. Eine Schlüsselrolle spielt dabei das Protein p53, das die Bildung zahlreicher anderer Proteine anstößt und so das Wachstum beschädigter bzw. veränderter Zellen stoppen kann. Die genetische Bauanleitung für diese Proteine gelangt in Form spezieller Botenmoleküle, der sogenannten mRNA, aus dem Zellkern durch Poren in der Kernhülle zu den Orten der Eiweißproduktion. Bisher ging man davon aus, dass diese Kernporen lediglich als Schleuse fungieren, aber keinen Einfluss auf das weitere Schicksal der mRNA haben.
Fehlt ein bestimmtes Porenprotein, kommt Signal zum Wachstumsstopp nicht an
In der veröffentlichten Arbeit haben die Forscher um Professor Dr. Peter Schirmacher, Direktor des Pathologischen Instituts und Leiter des Forschungsschwerpunkts „Leberkrebs“, sowie Professor Carol Prives von der Columbia Universität in New York erstmals nachgewiesen, dass die Proteine der Kernporen ebenfalls eine wichtige Rolle in der Krebsabwehr um p53 spielen. Sie entdeckten, dass das Porenprotein Nup98 an bestimmte mRNAs der p53-Signalkette andockt. „Nup98 bindet nur einige ausgewählte Signalmoleküle mit charakteristischen Erkennungsstellen“, erklärt Erstautor Dr. Stephan Singer, Wissenschaftler am Pathologischen Institut. „Diese Bindung scheint die mRNAs vor dem Abbau zu schützen bis diese zur Eiweißbildung verwendet werden.“
Fehlt Nup98 in der Kernpore, werden diese mRNAs rasch wieder abgebaut – die Signalkette, die das Zellwachstum stoppt, ist unterbrochen, es kann Krebs entstehen. An Gewebeproben aus Tumoren des Leberzellkarzinoms zeigte sich, dass bei einem Viertel der Patienten Nup98 in geringeren Mengen als bei Gesunden vorliegt. Wirkstoffe, die an der schützenden Funktion der Kernporen ansetzen, könnten in Zukunft die Therapie bei bestimmten Krebsarten unterstützen.
Erstautor Dr. Stephan Singer mit MMPU-Fellowship ausgezeichnet
Für diese hervorragende Arbeit wurde Dr. Stephan Singer mit einem Forschungsstipendium der Molecular Medicine Partnership Unit, einer Kooperationseinheit der Universität Heidelberg und des European Molecular Biology Laboratory (EMBL), ausgezeichnet. In den kommenden zwei Jahren wird er im Rahmen einer Kooperation mit dem Labor von Dr. Martin Beck am EMBL die Zusammensetzung der Kernporen in Krebszellen weiter untersuchen.
Literatur:
Singer S, Zhao R, Barsotti AM, Ouwehand A, Fazollahi M, Coutavas E, Breuhahn K, Neumann O, Longerich T, Pusterla T, Powers MA, Giles KM, Leedman PJ, Hess J, Grunwald D, Bussemaker HJ, Singer RH, Schirmacher P, Prives C.: Nuclear Pore Component Nup98 Is a Potential Tumor Suppressor and Regulates Posttranscriptional Expression of Select p53 Target Genes. Mol Cell. 2012 Dec 14;48(5):799-810
Weitere Informationen im Internet:
http://www.klinikum.uni-heidelberg.de/Allgemeines.378.0.html
http://livercancer.de/index.php?page=kern
Kontakt:
Dr. med. Stephan Singer
Abteilung für Allgemeine Pathologie
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42 / 2013
TB
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