Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein Protein mit zwei Gesichtern

22.01.2016

Der Molekularbiologe Elmar Wolf interessiert sich für Proteine, die für das unkontrollierte Wachstum vieler Tumorarten verantwortlich sind. Jetzt hat ihm die Deutsche Forschungsgemeinschaft die Einrichtung einer Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe genehmigt.

Es kommt, wie so oft im Leben, auf die richtige Dosis an: Produzieren Zellen zu wenig eines bestimmten Proteins, kann der Organismus nicht wachsen und seine Funktionen aufrechterhalten. Stellen sie zu viel davon her, entarten die Zellen und bilden Tumorgewebe. Die Rede ist von Myc – dem Schlüsselprotein in den komplexen Schaltkreisen des Zellwachstums.


Elmar Wolf an seinem Schreibtisch im Biozentrum der Uni Würzburg.

Foto: Anneli Gebhardt-Wolf

1,2 Millionen Euro für die eigene Forschungsgruppe

Myc steht im Mittelpunkt der Forschung von Dr. Elmar Wolf, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Biochemie und Molekularbiologie der Universität Würzburg. Und das wird auch in Zukunft so bleiben: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat jetzt Wolfs Antrag auf Einrichtung einer Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe genehmigt. Ausgestattet mit insgesamt 1,2 Millionen Euro kann der Humanbiologe mit seinem eigenen Team in den nächsten fünf Jahren intensiv an dem Protein forschen.
„Mittlerweile ist bekannt, dass bei einem Großteil aller Tumore des Menschen das MYC-Gen so verändert ist, dass es übermäßig aktiv ist“, erklärt Elmar Wolf. In der Folge produzieren die Tumorzellen viel zu viele Myc-Proteine; diese kurbeln den Stoffwechsel an und lassen das Zellwachstum entgleisen.

Wie das abläuft, ist ebenfalls gut erforscht: „Myc bindet im Zellkern ans Erbgut und aktiviert dort gezielt Gene“, erklärt Wolf. Liegen die Proteine in Tumorzellen in einer „Überdosis“ vor, regulieren sie allerdings ganz andere Gene als in gesunden Zellen – mit den bekannten fatalen Folgen. Einige hundert Gene haben Wissenschaftler mittlerweile identifiziert, die in Tumorzellen von Myc-Proteinen aktiviert werden. Tatsächlich aber binden die Proteine an Zehntausende von Genen.

Myc: Angriffspunkt für neue Therapien?

Wenn also Myc-Proteine für einen Großteil menschlicher Tumore verantwortlich sind: Bieten sie sich dann nicht als idealer Angriffspunkt für neue Therapien an? „Das ist sehr schwierig. Schließlich sind sie in ihrer normalen Funktion essentiell für den Körper“, sagt Elmar Wolf. Wie es allerdings doch gehen könnte, haben Wolf und der Leiter des Lehrstuhls für Biochemie und Molekularbiologie, Professor Martin Eilers, vor kurzem in einer Studie demonstriert, die sie gemeinsam mit Martine F. Roussel vom St. Jude Children’s Reserch Hospital (Memphis, USA) durchgeführt haben. In der Fachzeitschrift Cancer Cell haben die beiden Ende 2015 ihre Ergebnisse veröffentlicht.

„Wir haben uns dabei mit einer bestimmten Art von Tumoren des Kleinhirns beschäftigt – sogenannten Medulloblastomen, die in erster Linie bei Kindern auftreten“, erklärt Wolf. Die Wissenschaftler hatten sich für die Frage interessiert, warum sich vier Unterarten dieser Tumoren in ihrer Aggressivität deutlich unterscheiden. Dabei hatten sie entdeckt, dass bei einem Typ, der für die Betroffenen mit einer besonders schlechten Prognose einhergeht, die Myc-Proteine sich mit einem weiteren Protein verbünden – dem Miz1-Protein.

Hinderten sie die beiden Proteine nun daran, sich zu verbünden, stiegen die Überlebenschancen der Versuchstiere deutlich an. Weil die Interaktion von Myc- und Miz1-Proteinen im normalen Organismus nicht notwendig ist, zeichnet sich an dieser Stelle ein Angriffspunkt für eine Therapie gegen eine aggressive Tumorerkrankung an. „Auf diese Weise lässt sich möglicherweise die physiologisch notwendige Funktion von Myc von der unerwünschten onkogenen trennen“, hofft Wolf.

Suche nach grundlegenden Antworten

Die Suche nach einer Therapie gegen Krebs steht allerdings nicht an oberster Stelle in Elmars Wolfs Emmy-Nother-Nachwuchsgruppe. „Ich will das Protein Myc auf molekularer Ebene besser verstehen“, sagt er. Und dabei stehe die Frage, wie Myc das normale Wachstum der Zellen kontrolliert, an oberster Stelle. Entscheidend für das Zellwachstum, so Wolf, ist die Anzahl der Ribosomen im Zellinneren. Diese sind quasi die „Proteinfabriken“ der Zelle, sie übersetzen die im Erbgut gespeicherte genetische Information in Proteine. Um Ribosomen herzustellen, benötigen die Zellen drei sogenannte RNA-Polymerasen – Maschinen, die das Genom ablesen und Vorläufer der Proteine herstellen.

„Myc kontrolliert die Aktivität dieser drei Polymerasen. Ich will verstehen, wie das funktioniert“, beschreibt Wolf das Ziel seiner Arbeit. Wie bindet Myc an die Polymerasen, auf welchem Weg steuert es ihre Aktivität? Wie erzeugt es auf diese Weise Wachstum“, lauten nur ein paar Fragen, auf die der Wissenschaftler in den kommenden Jahren Antworten finden will. Ob die fünf Jahre, die ihm die DFG finanziert dafür ausreichen? „Man wird in dieser Zeit nicht alles erreichen können“, sagt er. Aber im Großen und Ganzen seien seine Ziele realistisch.

Zur Person

Elmar Wolf (36) hat von 2000 bis 2005 an der Universität Marburg Humanbiologie studiert. Seine Doktorarbeit hat er 2010 am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen vorgelegt. Ihr Titel lautet: „Elektronenmikroskopische Lokalisierung funktioneller Zentren am isolierten Spleißosom“. Seit Juli 2010 forscht Wolf als Postdoc am Lehrstuhl für Biochemie und Molekularbiologie der Universität Würzburg; er ist verheiratet und Vater zweier Kinder.

Kontakt

Dr. Elmar Wolf, Lehrstuhl für Biochemie und Molekularbiologie
T: (0931) 31-83259, elmar.wolf@biozentrum.uni-wuerzburg.de

Gunnar Bartsch | Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen
09.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Wolkenbildung: Wie Feldspat als Gefrierkeim wirkt
09.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

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: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie