Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Innsbrucker Team entschlüsselt neuen Mechanismus zur gezielten Aktivierung des Tumorsuppressors p53

30.01.2017
  • Defekter Zellteilungsprozess im Visier
  • Neuer p53-Aktivierungsmechanismus durch Multiproteinkomplex aufgedeckt
  • Nutzen für innovative Krebstherapien

Fehler im Prozess der Zellteilung (Zytokinese) können zur Verdopplung des Genoms und damit zur Entstehung von Zellen mit vierfachem Chromosomensatz führen. Dieser „tetraploide“ kann zu einem „aneuploiden“ Zustand (ungleiche Chromosomen-Verteilung) führen – ein Merkmal vieler Tumorzellen, verbunden mit oft schlechter Prognose und für das Team um Andreas Villunger vom Biozentrum Innsbruck zugleich potentielle Angriffsfläche für neue Krebstherapien. In einer aktuellen Forschungsarbeit beleuchten die ForscherInnen einen neuen Aktivierungsmechanismus des Tumorsuppressors p53 nach fehlerhafter Zytokinese.


Die Abbildung (Fluoreszenzmikroskop) zeigt das Innere einer Krebszelle nach fehlerhafter Zytokinese: Man sieht zwei Zellkerne (weiss) und vier rote Punkte, die zwei Zentrosomen markieren, die jeweils aus zwei Zentriolen aufgebaut sind. Zentrosomen sind wichtige Organelle, die das Zytoskelett in der Zelle organisieren und die nach einem Zytokinesefehler doppelt vorkommen. (c) MUI


v.l.: Krebsforscher Univ.-Prof. Dr. Andreas Villunger und Mag. Dr. Luca Fava, Erstautor der neuen Forschungsarbeit. (c) MUI

Bereits seit vielen Jahren ist bekannt, dass der Transkriptionsfaktor p53 bei mehr als der Hälfte aller TumorpatientInnen durch Mutation inaktiviert ist, was seine kritische Rolle bei der Vermeidung von Krebs untermauert. In gesunden Zellen fungiert p53 als eine Art Bremse, die Zellen vor unkontrolliertem Wachstum nach defekter Zellteilung oder nach DNA Schädigung schützt. Im Visier des Forschungsteams um Andreas Villunger, Leiter der Sektion für Entwicklungsimmunologie am Innsbrucker Biozentrum, stehen deshalb auch jene Mechanismen, die zur Aktivierung des wichtigsten Tumorsuppressors nach fehlerhafter Zytokinese führen.

Unvollständige Zellteilung im Blickwinkel

Die Zellteilung ist ein eng regulierter Prozess. In der Regel erfolgt die Abschnürung und Teilung einer Mutter- in zwei Tochterzellen nach erfolgreicher Verdoppelung des Genoms mit höchster Präzision. Läuft dies nicht korrekt oder ungenau ab, wird dieser Prozess abgerochen und es entsteht eine Zelle mit vier Chromosomensätzen (Tetraploidie).

Um solche Zellen vor unkontrolliertem Wachstum und chromosomaler Instabilität zu schützen, wird die Kontrollfunktion des Proteins p53 benötigt. „Dieses frühe Stadium der potentiellen Tumorentstehung, dessen Beitrag zur Tumorevolution und jene Mechanismen, die zur Aktivierung von p53 führen, bilden momentan das Zentrum für unsere Suche nach neuen Ansätzen für die Krebstherapie“, berichtet Andreas Villunger, der mit seinem Team erst kürzlich nachweisen konnte, dass das Enzym Caspase-2, eine Protease mit sehr diversen Eigenschaften, die p53-Aktivierung stimulieren kann.

p53-Aktivierung durch Multiproteinkomplex

In der aktuellen, soeben im renommierten Journal Genes & Development veröffentlichten Forschungsarbeit nahm das Team mit Erstautor Luca Fava den Prozess der p53 Aktivierung in tetraploiden Zellen unter die Lupe und beleuchtete die bislang unerforschten Mechanismen, die nach DNA-Verdoppelung und fehlerhafter Zytokinese zur p53-Aktivierung führen.

Im Fokus stand ein als PIDDosom bekannter Multiproteinkomplex, bestehend aus den Proteasen PIDD1, RAIDD und Caspase-2. Mittels biochemischer als auch zellbiologischer Verfahren und mit Unterstützung weiterer Forschungsgruppen am Standort wie auch des Biozentrums in Basel gelang es erstmals nachzuweisen, dass das eiweißspaltende Enzym Caspase-2 das onkogene Substrat MDM2 spaltet und somit dessen Funktion als Negativregulator von p53 aushebelt.

„Das Protein p53 wird auf diese Weise stabilisiert und kann dadurch selektiv seine wachstumshemmende Wirkung entfalten“, erklärt Erstautor Luca Fava, der nach fünfjähriger Forschungsarbeit im Labor von Andreas Villunger nun mit einem 1-Million-$-Grant der Armenise Harvard Foundation nach Italien zurückkehrt, um in Trient am Zentrum für Integrative Biologie (CIBIO) sein eigenes Labor aufzubauen.

Mit der erstmaligen Beschreibung dieses Mechanismus der p53-Aktivierung erhellen die Innsbrucker ForscherInnen einen weiteren Baustein im zentralen Prozess der Zellzykluskontrolle und liefern vor dem Hintergrund des bevorstehenden Weltkrebstages einen neuen potentiellen Ansatz für die Entwicklung innovativer Krebstherapien. Letztendlich soll es gelingen, den Transkriptionsfaktor p53 gezielt pharmakologisch in Tumorzellen, die diesen noch nicht verloren haben, aktivieren zu können.
Die Forschung des Teams um Andreas Villunger wird durch den FWF und das Sonderprogramm Partnership in Research (PiR) der Christian Doppler Forschungsgesellschaft unterstützt.

Für Rückfragen:
Univ.Prof. Mag.Dr Andreas Villunger
Sektion für Entwicklungsimmunologie
Mobile: +43 676 871672380 E-Mail: Andreas.Villunger@i-med.ac.at

Mag.Dr. Luca Fava
Sektion für Entwicklungsimmunologie
Tel.: +43 512 9003 70369
E-Mail: Luca.Fava@i-med.ac.at

Medienkontakt:
Mag.a Doris Heidegger
Medizinische Universität Innsbruck
Abteilung für Öffentlichkeitsarbeit
Innrain 52, 6020 Innsbruck, Austria
Telefon: +43 512 9003 70083, Mobil: +43 676 8716 72083
public-relations@i-med.ac.at, www.i-med.ac.at

Details zur Medizinischen Universität Innsbruck
Die Medizinische Universität Innsbruck mit ihren rund 1.400* MitarbeiterInnen und ca. 3.000 Studierenden ist gemeinsam mit der Universität Innsbruck die größte Bildungs- und Forschungseinrichtung in Westösterreich und versteht sich als Landesuniversität für Tirol, Vorarlberg, Südtirol und Liechtenstein. An der Medizinischen Universität Innsbruck werden folgende Studienrichtungen angeboten: Humanmedizin und Zahnmedizin als Grundlage einer akademischen medizinischen Ausbildung und das PhD-Studium (Doktorat) als postgraduale Vertiefung des wissenschaftlichen Arbeitens. An das Studium der Human- oder Zahnmedizin kann außerdem der berufsbegleitende Clinical PhD angeschlossen werden.

Seit Herbst 2011 bietet die Medizinische Universität Innsbruck exklusiv in Österreich das Bachelorstudium „Molekulare Medizin“ an. Ab dem Wintersemester 2014/15 kann als weiterführende Ausbildung das Masterstudium „Molekulare Medizin“ absolviert werden.

Die Medizinische Universität Innsbruck ist in zahlreiche internationale Bildungs- und Forschungsprogramme sowie Netzwerke eingebunden. Schwerpunkte der Forschung liegen in den Bereichen Onkologie, Neurowissenschaften, Genetik, Epigenetik und Genomik sowie Infektiologie, Immunologie & Organ- und Gewebeersatz. Die wissenschaftliche Forschung an der Medizinischen Universität Innsbruck ist im hochkompetitiven Bereich der Forschungsförderung sowohl national auch international sehr erfolgreich.
*vollzeitäquivalent

Mag.a Doris Heidegger | Medizinische Universität Innsbruck

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Nesseltiere steuern Bakterien fern
21.09.2017 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Die Immunabwehr gegen Pilzinfektionen ausrichten
21.09.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

23. Baltic Sea Forum am 11. und 12. Oktober nimmt Wirtschaftspartner Finnland in den Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

6. Stralsunder IT-Sicherheitskonferenz im Zeichen von Smart Home

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

OLED auf hauchdünnem Edelstahl

21.09.2017 | Messenachrichten

Weniger (Flug-)Lärm dank Mathematik

21.09.2017 | Physik Astronomie

In Zeiten des Klimawandels: Was die Farbe eines Sees über seinen Zustand verrät

21.09.2017 | Geowissenschaften