Mutation macht Zellen schlampig

Neue Blutkörperchen entstehen, Zellen der Darmschleimhaut erneuern sich, verbrauchte Hautzellen werden ersetzt – Zellen teilen sich ständig im Körper des Menschen. Kommt es dabei zu Fehlern, droht Gefahr: Krankheiten können entstehen, beispielsweise Krebs, und darum kontrolliert der Organismus diesen komplizierten Prozess sehr sorgfältig.

Das Gen p53 enthält den Bauplan für ein Protein, das für einen geregelten Ablauf der Zellteilung wichtig ist. Generell sind es Proteine, die eine Zellteilung vorantreiben und kontrollieren. Ihre Produktion in der Zelle folgt darum einem genauen Zeitschema. Die Gene, nach deren Vorgaben die Proteine aufgebaut werden, müssen also zu ganz bestimmten Zeitpunkten an- und wieder abgeschaltet werden. „Vor allem muss sichergestellt sein, dass diese Gene nach einer Zellteilung deaktiviert werden; sonst wächst die Zelle unkontrolliert weiter“, sagt Professor Stefan Gaubatz.

DNA-Schäden rufen das Protein p53 auf den Plan

Bei jeder Zellteilung gibt es bestimmte Kontrollpunkte, an denen die Zelle den ordnungsgemäßen Ablauf der Teilung überprüft, eventuell entstandene Schäden aufspürt und repariert. Falls die DNA beschädigt wurde, tritt das Protein p53 auf den Plan: Es sorgt dafür, dass sich von einem größeren Proteinkomplex namens LINC ein Teil ablöst, das die Bezeichnung B-MYB trägt. Der verbleibende Rest des Komplexes legt dann Gene still, die das Wachstum der Zelle vorantreiben. Die verlangsamt daraufhin ihr Wachstum und gewinnt so ausreichend Zeit, um die Schäden zu reparieren. Diesen Mechanismus hat die Arbeitsgruppe von Stefan Gaubatz aufgeklärt.

Ohne p53 häufen sich Defekte an

In vielen Krebszellen ist p53 mutiert und hat dadurch seine Funktion verloren. „Die Tumorzellen können den Zellzyklus dann nicht mehr vollständig anhalten“, erklärt der Würzburger Forscher. Dadurch werden sie schlampig und hastig: Defekte an der DNA werden nicht repariert, doch die Zellteilung läuft weiter. Schäden häufen sich an und machen den Tumor möglicherweise immer schlechter therapierbar. Denkbar ist außerdem, dass dieser Mechanismus die Krebsentstehung überhaupt erst auslöst.

Was genau passiert in den Krebszellen mit mutiertem p53? Das Team von Gaubatz hat es an Zellkulturen herausgefunden: Selbst wenn es bei der Zellteilung zu Schäden an der DNA kommt, bleibt die Zusammensetzung des LINC-Proteinkomplexes konstant – der Proteinteil B-MYB löst sich nicht mehr ab. Experimentell sorgten die Forscher dann dafür, dass dieser Schritt doch vollzogen wird. Ergebnis: Die Krebszellen waren wieder dazu fähig, den Teilungsprozess anzuhalten.

Die nächsten Forschungsschritte

Der nächste Schritt bestehe nun darin, diesen Effekt am Tiermodell zu überprüfen. Außerdem wollen die Wissenschaftler genauer untersuchen, wie B-MYB und der Proteinkomplex reguliert werden. Von ihrer Arbeit erhoffen sie sich letzten Endes neue Ansätze für eine verbesserte Behandlung von Krebs.

Die Wilhelm-Sander-Stiftung (München) fördert das Projekt ebenso wie die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Rahmen des Transregio-Sonderforschungsbereichs TR17.

Weitere Informationen: Prof. Dr. Stefan Gaubatz, Lehrstuhl für Physiologische Chemie I, T (0931) 31-84138, stefan.gaubatz@biozentrum.uni-wuerzburg.de

„B-MYB is required for recovery from the DNA damage-induced G2 checkpoint in p53 mutant cells“, Mirijam Mannefeld, Elena Klassen, Stefan Gaubatz, Cancer Research, 2009, 69 (9), Seiten 4073-4080, doi:10.1158/0008-5472.CAN-08-4156