Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Einsichten in das Signalnetzwerk des lebenswichtigen Proteins mTOR

22.02.2013
Zahlreiche Erkrankungen sind auf Fehlfunktionen des Signalnetzwerks des Proteins mTOR zurückzuführen. Genaue Kenntnisse über die einzelnen Akteure dieses Netzwerks könnten daher neue therapeutische Ansatzpunkte liefern.

Die Forschungsgruppe von Prof. Michael N. Hall vom Biozentrum der Universität Basel hat nun eine Vielzahl neuer von mTOR regulierter Proteine identifiziert, darunter ein Enzym, das für die Herstellung der Bausteine der Erbsubstanz essenziell ist. Die Ergebnisse sind kürzlich im US-Wissenschaftsmagazin «Science» erschienen.


Der regulatorische Proteinkomplex mTORC1 verbessert den Zusammenschluss von CAD-Proteinen (grün: CAD-Oligomere, blau: DNA).
Foto: Universität Basel/Biozentrum

Das Protein «mammalian Target of Rapamycin» (mTOR) kontrolliert grundlegende Prozesse wie Zellwachstum und Stoffwechsel. Als Hauptbestandteil zweier Komplexe, mTORC1 und mTORC2, stimuliert es die Produktion von Proteinen und Fetten und stellt eine adäquate Energieversorgung der Zelle sicher. Fehlregulationen des fein abgestimmten mTOR-Signalnetzwerks sind an der Entstehung schwerwiegender Krankheiten wie Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes beteiligt. So könnte die Suche nach bislang unbekannten mTOR-Proteinen neue Ansatzpunkte zur Behandlung dieser Krankheiten aufzeigen.

Neue mTOR-Zielproteine identifiziert

Wegen der zentralen Stellung von mTOR in der Zelle vermuten Wissenschaftler, dass noch viele Proteine und Prozesse, die durch mTOR kontrolliert werden, unentdeckt sind. Mittels einer sehr leistungsfähigen Technologie, der sogenannten quantitativen Phosphoproteomik, konnten die Forschenden um Hall nun mehr als 300 neue mTOR-Zielproteine identifizieren, die ein breites Spektrum von Aufgaben erfüllen.

So zeigten genauere Untersuchungen, dass mTORC1 unter anderem die Neubildung von Nukleotiden anregt und damit das Wachstum und die Vermehrung von Zellen steuert. Nukleotide sind die Bausteine der Erbsubstanz und werden in mehreren Schritten aus einfachen Molekülen hergestellt. Die ersten Schritte der Biosynthese von Nukleotiden führt das Enzym CAD aus. mTORC1 verbessert die Zusammenlagerung mehrerer CAD-Enzyme zu Oligomeren und stimuliert so die Aktivität von CAD und damit die Herstellung von Nukleotiden.

Noch viele Details unbekannt

Obwohl man heute bereits recht gut versteht, wie mTOR agiert, zeigen die aktuellen Resultate, dass dabei noch immer viele Details unbekannt sind. Eine umfassende Aufklärung der von mTOR gesteuerten Signalwege sowie die Auswirkungen von Fehlregulationen sind für das Verständnis von Krankheitsprozessen und für die Entwicklung neuer Therapieansätze enorm wichtig. Mit ihrer Studie konnten Hall und sein Team dem mTOR-Netzwerk ein weiteres wichtiges Puzzleteil hinzufügen.

Originalbeitrag
Aaron M. Robitaille, Stefan Christen, Mitsugu Shimobayashi, Marion Cornu, Luca L. Fava, Suzette Moes, Cristina Prescianotto-Baschong, Uwe Sauer, Paul Jenoe, and Michael N. Hall (2013)
Quantitative Phosphoproteomics Reveal mTORC1 Activates de Novo Pyrimidine Synthesis

Science 1228771, Published online 21 February 2013 | doi: 10.1126/science.1228771

Katrin Bühler | Universität Basel
Weitere Informationen:
http://www.unibas.ch
http://dx.doi.org/10.1126/science.1228771

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität
25.04.2017 | Universität Bielefeld

nachricht Wehrhaft gegen aggressiven Sauerstoff - Metalloxid-Nickelschaum-Elektroden in der Wasseraufspaltung
25.04.2017 | Universität Ulm

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: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungen

Berührungslose Schichtdickenmessung in der Qualitätskontrolle

25.04.2017 | Veranstaltungen

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur lückenlosen Qualitätsüberwachung in der gesamten Lieferkette

25.04.2017 | Verkehr Logistik

Digitalisierung bringt Produktion zurück an den Standort Deutschland

25.04.2017 | Wirtschaft Finanzen