Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Molekularen Schlüssel für körpereigene Waffen gegen Krebs entdeckt

06.09.2013
Zellen im Organismus haben ganz bestimmte Aufgaben. Einige Zellen sind sogar dazu bestimmt körpereigene Zellen zu eliminieren.

Die so genannten „Natürlichen Killerzellen“ (NK Zellen) bewahren uns dadurch in manchen Fällen vor der Entstehung von Krebs. Ein Forscherteam um Veronika Sexl an der Veterinärmedizinischen Universität Wien zeigte nun, dass eine bestimmte Form der Phosphorylierung von Proteinen (STAT1) NK Zellen hemmen kann. Dies führt dazu, dass weniger Krebszellen eliminiert werden.


Schematische Darstellung der Hemmung von NK Zellen durch CDK8-vermittelte STAT1-Serin727 Phosphorylierung.

Eva-Maria Putz/Vetmeduni Vienna

Die Ergebnisse der Studie zeigen einen möglichen Weg, das Immunsystem gegen Krebserkrankungen zu stärken und könnten von unmittelbarer therapeutischer Relevanz sein. Nachzulesen in Cell Reports.

Seit seiner Entdeckung in den frühen 1990er Jahren gilt das Protein STAT1 (Signal Transducer and Activator of Transcription 1) als wichtiger Knotenpunkt in der Kommunikation zwischen verschiedenen Immunzellen. Es gewährleistet, dass unser Körper schnell und effizient gegen Krankheitserreger und Tumorzellen vorgeht. Versuchstiere, denen das STAT1 Protein fehlt, entwickeln in häufigen Fällen Krebs.

Dies deutet darauf hin, dass dieses Protein sehr wichtig im Kampf gegen Tumorzellen ist. STAT1 wird zumindest an zwei unterschiedlichen Stellen phosphoryliert, ein Vorgang der bisher stets mit der Aktivierung des Proteins verbunden war. Die Phosphorylierung von Proteinen bezeichnet das Anhängen einer Phosphatgruppe an eine Aminosäure. Die Phosphorylierung der Aminosäure Tyrosin701 ist der wichtigste Schritt in der Aktivierung von STAT1 und führt dazu, dass das Protein in den Kern rekrutiert wird, wo es als Transkriptionsfaktor fungiert und verschiedenste Gene aktiviert.

Befindet sich das STAT1 Protein einmal im Zellkern, wird es einer zusätzlichen Phosphorylierung an der Aminosäure Serin 727 unterzogen. Diese Reaktion reguliert das Zusammenspiel mit anderen Proteinen und macht den Feinschliff in der Aktivierung der Gene.

Natürliche Killerzellen stehen an vorderster Front in der Abwehr gegen Krankheitserreger und der Bekämpfung entarteter Zellen. NK Zellen gehören zu den Lymphozyten und sind Teil der angeborenen Immunität. Entdecken NK Zellen eine Tumorzelle, produzieren sie eine Vielzahl an Proteinen, wie zum Beispiel Perforin und Granzyme, die in die betroffene Zielzelle einwandern, um diese von innen heraus zu zerstören. Dieser Tötungsmechanismus unterliegt strenger Kontrolle, damit keine gesunden Zellen Schaden nehmen.

Aktive NK Zellen gehen gegen Krebs vor

Erstautorin Eva Maria Putz und ihre Kollegen am Institut für Pharmakologie und Toxikologie untersuchten den Einfluss der STAT1-Serin727 Phosphorylierung in NK Zellen. Das Forscherteam fand heraus, dass die genetische Veränderung oder Blockade dieser Serin-Stelle NK Zellen entfesselt und die Produktion von proteolytischen Enzymen wie Perforin und Granzyme B verstärkt. Dies macht die NK Zellen zu viel potenteren und effizienteren Killern. Mäuse, die diese Mutation in ihrem Genom tragen, sind viel resistenter gegen unterschiedlichste Tumore, wie zum Beispiel Melanome, Leukämie und die Metastasierung bei Brustkrebs. Gesunde Körperzellen greifen diese NK Zellen jedoch nicht an.

Kontrollprotein CDK8 steuert Killerzellen

Die Forscher der Vetmeduni Vienna haben nach intensiver Suche auch das für die STAT1-Serin727 Phosphorylierung verantwortliche Enzym gefunden, die Zyklin-abhängige Kinase 8 (CDK8). Die spezifische Hemmung dieser Kinase führt ebenfalls zu einer Verbesserung der zerstörerischen Aktivität von NK Zellen. Putz beschreibt das Potenzial für die Krebstherapie mit den folgenden Worten: „Können wir CDK8 davon abhalten, die Funktion von NK Zellen zu unterdrücken, hätten wir ein sehr wirkungsvolle Waffe in Händen, die es uns ermöglicht, die körpereigenen Kräfte gegen den Krebs zu nutzen.“

Der Artikel “CDK8-mediated STAT1-S727 phosphorylation restrains NK cell cytotoxicity and tumor surveillance” von Eva Maria Putz, Dagmar Gotthardt, Gregor Hoermann, Agnes Csiszar, Silvia Wirth, Angelika Berger, Elisabeth Straka, Doris Rigler, Barbara Wallner, Amanda M. Jamieson, Winfried F. Pickl, Eva Maria Zebedin-Brandl, Mathias Müller, Thomas Decker und Veronika Sexl wurde vor Kurzem in Cell Reports veröffentlicht.

http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2013.07.012

Wissenschaftlicher Kontakt:
Mag.rer.nat Eva Maria Putz
Institut für Pharmakologie und Toxikologie
Veterinärmedizinische Universität Wien
T +43 1 25077 2900
Eva-Maria.Putz@vetmeduni.ac.at
Aussenderin:
Dr.rer.nat. Susanna Kautschitsch
Public Relations
Veterinärmedizinische Universität Wien
T +43 1 25077-1153
susanna.kautschitsch@vetmeduni.ac.at

Susanna Kautschitsch | idw
Weitere Informationen:
http://www.vetmeduni.ac.at

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Riesenfresszellen steuern die Entwicklung von Nerven und Blutgefäßen im Gehirn
30.05.2017 | Deutsches Krebsforschungszentrum

nachricht 3D-Druckertinte aus dem Wald
30.05.2017 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

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: Neue Methode zur Charakterisierung von Graphen

Wissenschaftler haben eine neue Methode entwickelt, um die Eigenschaften von Graphen ohne das Anlegen störender elektrischer Kontakte zu charakterisieren. Damit lassen sich gleichzeitig der Widerstand und die Quantenkapazität von Graphen sowie von anderen zweidimensionalen Materialien untersuchen. Dies berichten Forscher vom Swiss Nanoscience Institute und Departement Physik der Universität Basel im Wissenschaftsjournal «Physical Review Applied».

Graphen besteht aus einer einzigen Lage von Kohlenstoffatomen. Es ist transparent, härter als Diamant, stärker als Stahl, dabei aber flexibel und ein deutlich...

Im Focus: New Method of Characterizing Graphene

Scientists have developed a new method of characterizing graphene’s properties without applying disruptive electrical contacts, allowing them to investigate both the resistance and quantum capacitance of graphene and other two-dimensional materials. Researchers from the Swiss Nanoscience Institute and the University of Basel’s Department of Physics reported their findings in the journal Physical Review Applied.

Graphene consists of a single layer of carbon atoms. It is transparent, harder than diamond and stronger than steel, yet flexible, and a significantly better...

Im Focus: Detaillierter Blick auf molekularen Gifttransporter

Transportproteine in unseren Körperzellen schützen uns vor gewissen Vergiftungen. Forschende der ETH Zürich und der Universität Basel haben nun die hochaufgelöste dreidimensionale Struktur eines bedeutenden menschlichen Transportproteins aufgeklärt. Langfristig könnte dies helfen, neue Medikamente zu entwickeln.

Fast alle Lebewesen haben im Lauf der Evolution Mechanismen entwickelt, um Giftstoffe, die ins Innere ihrer Zellen gelangt sind, wieder loszuwerden: In der...

Im Focus: Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahren zur verlustarmen und störungsfreien Übermittlung von optischen Informationssignalen. Wissenschaftler der Universität Johannesburg, des Instituts für Angewandte Optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) präsentieren im Fachblatt „Journal of Optics“ eine neue Möglichkeit, glasfaserbasierte und kabellose optische Datenübertragung effizient miteinander zu verbinden.

Dank des Internets können wir in Sekundenbruchteilen mit Menschen rund um den Globus in Kontakt treten. Damit die Kommunikation reibungslos funktioniert,...

Im Focus: Strathclyde-led research develops world's highest gain high-power laser amplifier

The world's highest gain high power laser amplifier - by many orders of magnitude - has been developed in research led at the University of Strathclyde.

The researchers demonstrated the feasibility of using plasma to amplify short laser pulses of picojoule-level energy up to 100 millijoules, which is a 'gain'...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wissenschaftsforum Chemie 2017

30.05.2017 | Veranstaltungen

Erfolgsfaktor Digitalisierung

30.05.2017 | Veranstaltungen

Lebensdauer alternder Brücken - prüfen und vorausschauen

29.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Nano-U-Boot mit Selbstzerstörungs-Mechanismus

30.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Makula-Degeneration – Deutschlands häufigste Augenerkrankung braucht mehr Aufmerksamkeit

30.05.2017 | Medizin Gesundheit

Wie innere Uhren miteinander kommunizieren

30.05.2017 | Biowissenschaften Chemie