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 Multifunktionaler Mikroschwimmer transportiert Fracht und zerstört sich selbst
26.04.2018 | Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme

nachricht Der lange Irrweg der ADP Ribosylierung
26.04.2018 | Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns

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: Why we need erasable MRI scans

New technology could allow an MRI contrast agent to 'blink off,' helping doctors diagnose disease

Magnetic resonance imaging, or MRI, is a widely used medical tool for taking pictures of the insides of our body. One way to make MRI scans easier to read is...

Im Focus: Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

Das Kleben der Zellverbinder von Hocheffizienz-Solarzellen im industriellen Maßstab ist laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Anlagenhersteller teamtechnik marktreif. Als Ergebnis des gemeinsamen Forschungsprojekts »KleVer« ist die Klebetechnologie inzwischen so weit ausgereift, dass sie als alternative Verschaltungstechnologie zum weit verbreiteten Weichlöten angewendet werden kann. Durch die im Vergleich zum Löten wesentlich niedrigeren Prozesstemperaturen können vor allem temperatursensitive Hocheffizienzzellen schonend und materialsparend verschaltet werden.

Dabei ist der Durchsatz in der industriellen Produktion nur geringfügig niedriger als beim Verlöten der Zellen. Die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung wurde...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Konferenz »Encoding Cultures. Leben mit intelligenten Maschinen« | 27. & 28.04.2018 ZKM | Karlsruhe

26.04.2018 | Veranstaltungen

Konferenz zur Marktentwicklung von Gigabitnetzen in Deutschland

26.04.2018 | Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Weltrekord an der Uni Paderborn: Optische Datenübertragung mit 128 Gigabits pro Sekunde

26.04.2018 | Informationstechnologie

Multifunktionaler Mikroschwimmer transportiert Fracht und zerstört sich selbst

26.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Berner Mars-Kamera liefert erste farbige Bilder vom Mars

26.04.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics