Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kein Staffellauf, sondern Mannschaftsspiel: Neues Modell für die Signalübertragung in der Zelle

26.06.2007
Eines der wichtigsten Kommunikationssysteme der Zelle ist der Wnt-Signalweg, der die Embryonalentwicklung steuert, dessen Störungen aber auch zur Krebsentstehung beitragen können. Wissenschaftler aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum gelang es nun, eine der letzten Wissenslücken in der gut erforschten Abfolge biochemischer Signale zu schließen. Dabei entdeckten sie, dass die Signalübertragung anders verläuft als bisher vermutet.

Dockt eines der zahlreichen Mitglieder der Wnt-Proteinfamilie an seiner speziellen Bindungsstelle auf der Zellmembran an, so startet eine Signalkaskade, die Befehle über das Zellplasma bis in den Kern weiterleitet. Die Zelle reagiert auf die Signale, indem sie bestimmte Gene an- oder abschaltet. Die allererste Etappe dieses Signalweges war noch nicht entschlüsselt: Was passiert gleich nach dem Andocken der Wnt-Proteine an ihre "Frizzled" und "LRP6" genannten Rezeptoren auf der Zelloberfläche?

Mit der konfokalen Mikroskopie gelang es Wissenschaftlern aus der Abteilung von Professor Dr. Christof Niehrs im Deutschen Krebsforschungszentrum, diesen Vorgang "live" mitzuverfolgen. In der Zeitschrift Science beschreiben die Forscher, wie sich auf das Wnt-Signal hin große Proteinkomplexe nahe der Zellmembran bilden, die aus phosphatmarkiertem LRP6 und dem Adapter-Protein Axin bestehen. Für die Bildung dieser Aggregate ist das Protein Dishevelled (Dvl), eine weitere Komponente des Wnt-Signalwegs, entscheidend. Die Wissenschaftler zeigten, dass es sich um echte Proteinkomplexe handelt und nicht um eine zufällige Ansammlung in einem Transportvesikel der Zelle.

Niehrs und Mitarbeiter entwickelten ein Erklärungsmodell für die Entstehung der als "LRP6-Signalosom" bezeichneten Aggregate: So führt Wnt-Bindung zu einem Zusammenschluss der Rezeptorproteine LRP6 und Frizzled, die mithilfe von Dvl Polymere ausbilden. Dadurch wird eine hohe Dichte des Rezeptors LPR6 erreicht. Das wiederum erleichtert es der Kinase CK1?, LRP6 mit Phosphatmolekülen zu aktivieren, und es fördert die Bindung von Axin.

... mehr zu:
»LRP6 »Signalübertragung »Zelle

Bisher wurde die Signalweiterleitung innerhalb der Zelle als eine Art Staffellauf verstanden, bei dem ein Protein die Botschaft an den nächsten Partner weiterreicht. Die Ergebnisse von Niehrs und Kollegen vermitteln nun eine völlig neue Vorstellung der intrazellulären Kommunikation: Wie bei vielen anderen biochemischen Vorgängen - etwa dem Proteinabbau durch das Proteasom oder bei der Apoptose - sind auch hier große Proteinpolymere, ähnlich molekularen Maschinen, notwendig, um die beteiligten Reaktionspartner innerhalb der Zelle auf engstem Raum zusammenzubringen.

Josipa Bilic, Gary Davidson, Ya-Lin Huang, Timo Zimmermann, Cristina Cruciat and Christof Niehrs: Wnt induces LRP6 signalosomes and promotes Dishevelled-dependent LRP6 phosphorylation. Science, Band 316, Seite 1619, 2007

Das Deutsche Krebsforschungszentrum hat die Aufgabe, die Mechanismen der Krebsentstehung systematisch zu untersuchen und Krebsrisikofaktoren zu erfassen. Die Ergebnisse dieser Grundlagenforschung sollen zu neuen Ansätzen in Vorbeugung, Diagnose und Therapie von Krebserkrankungen führen. Das Zentrum wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent vom Land Baden-Württemberg finanziert und ist Mitglied in der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e.V.

Dr. Sibylle Kohlstädt | idw
Weitere Informationen:
http://www.dkfz.de

Weitere Berichte zu: LRP6 Signalübertragung Zelle

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sollbruchstellen im Rückgrat - Bioabbaubare Polymere durch chemische Gasphasenabscheidung
02.12.2016 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht "Fingerabdruck" diffuser Protonen entschlüsselt
02.12.2016 | Universität Leipzig

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie