Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gestörte mTOR-Signalwege beeinträchtigen zahlreiche Körperfunktionen

11.08.2014

Das Protein mTOR ist ein zentraler Schalter, der das Wachstum und den Stoffwechsel reguliert.

Die Fehlregulierung des mTOR-Signalweges begünstigt die Entstehung von Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes, Fettleibigkeit und Krebs. In der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsjournals «Proceedings of the National Academy of Sciences» beschreiben Wissenschaftler vom Biozentrum der Universität Basel, wie gestörte mTOR-Signalwege in der Leber nicht nur den Leberstoffwechsel, sondern die gesamte Physiologie des Körpers beeinträchtigen.


In humanen Lebertumoren führt die Aktivierung des mTORC1-Signalwegs (oben) zu einer gesteigerten FGF21-Expression (unten). Bild: Universität Basel, Biozentrum

Das Protein mTOR reguliert sowohl das zelluläre Wachstum als auch den Stoffwechsel und spielt somit eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Krankheiten. In der Zelle kommt das Regulatorprotein in zwei funktionell und strukturell unterschiedlichen Proteinkomplexen vor, die als mTORC1 und mTORC2 bezeichnet werden. Die Forschungsgruppe um Prof. Michael Hall vom Biozentrum der Universität Basel beleuchtete in ihrer aktuellen Studie nun, wie mTORC1 in der Leber die gesamte Physiologie des Körpers beeinflusst und was dies für Lebertumore beim Menschen bedeutet.

mTORC1 in der Leber kontrolliert Physiologie des gesamten Organismus

Die Leber ist in Säugetieren das zentrale Organ, das die physiologischen Prozesse im gesamten Körper als Antwort auf die Nährstoffverfügbarkeit reguliert.

Halls Team erforschte nun die Rolle des Nährstoffsensors mTORC1 in diesem Prozess und konnte erstmals zeigen, dass die Aktivierung von mTORC1 in der Leber von Mäusen nicht nur den Leberstoffwechsel, sondern auch die Körpertemperatur und Bewegungen der Tiere drosselt.

Bei näherer Untersuchung des molekularen Mechanismus stellten die Forscher fest, dass eine Überaktivierung von mTORC1 zu einem Abbau der Aminosäure Glutamin führt in dessen Folge der Spiegel des Stresshormons FGF21 ansteigt. Mit der Gabe von Glutamin konnten die FGF21-Spiegel gesenkt und so die physiologischen Beeinträchtigungen verhindert werden.

Krebsbehandlung mit mTORC1-Inhibitoren

Zahlreiche Tumore sind durch ein fehlgesteuertes mTORC1-Signalnetzwerk sowie eine Glutaminabhängigkeit gekennzeichnet. «Wir waren erfreut zu sehen, dass auch in humanen Lebertumoren die Aktivität von mTORC1 mit der Expression von FGF21 zusammenhängt», kommentiert die Zellbiologin und Erstautorin der Studie Dr. Marion Cornu.

Derzeit werden Hemmstoffe von mTORC1 wie beispielsweise das Rapamycin als Immunsuppressivum und Krebsmedikament eingesetzt. Die neuesten Erkenntnisse von Halls Team legen nahe, dass die Behandlung glutaminabhängiger Tumore mit Rapamycin das Tumorwachstum bremsen und einer Entgleisung des Stoffwechsels entgegenwirken kann.

Originalbeitrag
Marion Cornu, Wolfgang Oppliger, Verena Albert, Aaron M. Robitaille, Francesca Trapani, Luca Quagliata, Tobias Fuhrer, Uwe Sauer, Luigi Terracciano, Michael N. Hall
Hepatic mTORC1 controls locomotor activity, body temperature, and lipid metabolism through FGF21
PNAS; published online 31 July 2014 | doi: 10.1073/pnas.1412047111

Weitere Auskünfte
Prof. Michael N. Hall, Universität Basel, Biozentrum, Tel. +41 61 267 21 50, E-Mail: m.hall@unibas.ch

Weitere Informationen:

http://unibas.ch/index.cfm?uuid=AF35AC9D0686646B179E1217CF5F88BF&type=search...

Olivia Poisson | Universität Basel
Weitere Informationen:
http://www.unibas.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neuer Mechanismus der Gen-Inaktivierung könnte vor Altern und Krebs schützen
23.02.2017 | Leibniz-Institut für Alternsforschung - Fritz-Lipmann-Institut e.V. (FLI)

nachricht Alge im Eismeer - Genom einer antarktischen Meeresalge entschlüsselt
23.02.2017 | Universität Konstanz

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: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2017

23.02.2017 | Veranstaltungen

Wie werden wir gesund alt? - Alternsforscher tagen auf interdisziplinärem Symposium in Magdeburg

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Latest News

From rocks in Colorado, evidence of a 'chaotic solar system'

23.02.2017 | Physics and Astronomy

'Quartz' crystals at the Earth's core power its magnetic field

23.02.2017 | Earth Sciences

Antimicrobial substances identified in Komodo dragon blood

23.02.2017 | Life Sciences