Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schützen die richtigen Lipide in der Membran vor Krebs?

29.01.2013
Forscher der Universität Jena entdecken neuen Regulationsmechanismus des Zellwachstums

Innerhalb einer lebenden Zelle kommt dem Enzym „Proteinkinase B“ eine zentrale Rolle zu. Im „Maschinenraum“ der Zellen, in dem ihr Wachstum und ihre Vermehrung gesteuert werden, übernimmt es die Funktion eines Hauptschalters: Die Proteinkinase B modifiziert andere Enzyme mit chemischen Gruppen und schaltet diese so jeweils „an“ oder „aus“.


Dr. Andreas Koeberle von der Uni Jena prüft eine Lipidprobe. Der Biochemiker hat gemeinsam mit Kollegen herausgefunden, dass bestimmte Lipide aus der Zellmembran das Zellwachstum drosseln können. Foto: Jan-Peter Kasper/FSU

„Doch nicht nur beim normalen Zellwachstum ist das Enzym damit einer der Hauptakteure“, sagt Dr. Andreas Koeberle von der Friedrich-Schiller-Universität Jena. „Auch in Tumorzellen, die sich unkontrolliert vermehren, ist die Proteinkinase B maßgeblich am Wachstum beteiligt“, so der Biochemiker weiter, der im Team um Prof. Dr. Oliver Werz vom Lehrstuhl für Pharmazeutische und Medizinische Chemie forscht.

Wie dieses Schlüssel-Enzym selbst in seiner Aktivität reguliert wird, ist daher ein viel erforschter Gegenstand. „Je mehr wir über dieses Enzym wissen, umso besser können wir verstehen, wie es zur Krebsentstehung kommt und umso leichter wird es, gezielt in diese Regulationsmechanismen einzugreifen und das Tumorwachstum zu drosseln“, erläutert Dr. Koeberle.

Der Jenaer Forscher und seine Kollegen haben nun gemeinsam mit Wissenschaftlern aus Tokyo und Tübingen einen bisher gänzlich unbekannten Regulationsmechanismus für die Proteinkinase B entdeckt, den sie in der soeben erschienenen Ausgabe des renommierten Fachmagazins „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America“ (PNAS) veröffentlicht haben (DOI:10.1073/pnas.1216182110).

Demnach wird das Enzym von einem Bestandteil der Zellmembranen – einem Lipid-Molekül – direkt in seiner Aktivität beeinflusst. „Das Lipid hemmt die Wirkung der Proteinkinase B und unterdrückt damit das weitere Zellwachstum“, sagt Andreas Koeberle. Interessanterweise sei das Lipid-Molekül kein Unbekannter. Es handelt sich dabei um ein Speichermolekül der sogenannten Arachidonsäure, die wiederum eine wichtige Funktion bei der Entstehung von Entzündungen spielt. „Wir haben ein genau gegenläufig oszillierendes Muster dieser beiden Substanzen im Verlauf des Zellzyklus gefunden“, so der Forscher. Wenn die Konzentration des Membran-Lipids ansteigt, nimmt die Aktivität der Proteinkinase B ab. Sinkt die Lipid-Konzentration wieder, steigt die Aktivität des Enzyms an.

Für ihre Untersuchungen haben die Jenaer Wissenschaftler in Zellkulturen zu unterschiedlichen Zeitpunkten ihres Vermehrungszyklus die Lipidzusammensetzung durch Kombination chromatographischer und massenspektrometrischer Methoden umfassend analysiert. Auf diese Weise haben sie jeweils „Momentaufnahmen“ des gesamten Lipidstoffwechsels der Zellen erhalten und mit der Aktivität der Proteinkinase B abgleichen können.

Diese Erkenntnisse, so betont Dr. Koeberle, seien bislang reine Grundlagenforschung. Doch schon jetzt zeichnen sich vielversprechende Anknüpfungspunkte für weitergehende Studien und eine mögliche Anwendung dieses Wissens ab. Denn: „Es gibt bereits eine ganze Reihe von Medikamenten, die in den Arachidonsäure-Stoffwechsel eingreifen“, so Koeberle und nennt als Beispiel entzündungshemmende Medikamente, wie Aspirin oder Indomethacin, die bei kontinuierlicher Einnahme nachweißlich vor Krebs schützen. Denkbar sei, dass diese wachstumshemmende Wirkung nicht ausschließlich auf eine verringerte Bildung von entzündungsfördernden Arachidonsäure-Abkömmlingen zurückzuführen ist, wie bislang angenommen, sondern auch auf einen erhöhten Gehalt des Arachidonsäure-Speicherlipids. Das Jenaer Team plant daher nun den Einfluss unterschiedlicher Arzneistoffe auf den neu entdeckten Regulationsmechanismus genauer unter die Lupe zu nehmen.

Original-Publikation:
Koeberle A. et al. Arachidonoyl-phosphatidylcholine oscillates during the cell cycle and counteracts proliferation by suppressing AKT membrane binding, PNAS, 2013 (DOI:10.1073/pnas.1216182110)
Kontakt:
Dr. Andreas Koeberle, Prof. Dr. Oliver Werz
Institut für Pharmazie der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Philosophenweg 14, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 949815, 03641 / 949801
E-Mail: andreas.koeberle[at]uni-jena.de, oliver.werz[at]uni-jena.de

Dr. Ute Schönfelder | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Stammzellschalter auf Wanderschaft
29.05.2015 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Ungenießbare Beute - Chemisches Abschreckungsmittel des Schneeflohs identifiziert
29.05.2015 | 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: Galapagos-Vulkanismus: Überraschend explosiv

Internationales Vulkanologen-Team präsentiert neue Erkenntnisse zur Eruptions-Geschichte

Vor 8 bis 16 Millionen Jahren gab es im Gebiet der heutigen Galapagos-Inseln einen hochexplosiven Vulkanismus. Das zeigt erstmals die Auswertung von...

Im Focus: Lasers are the key to mastering challenges in lightweight construction

Many joining and cutting processes are possible only with lasers. New technologies make it possible to manufacture metal components with hollow structures that are significantly lighter and yet just as stable as solid components. In addition, lasers can be used to combine various lightweight construction materials and steels with each other. The Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen is presenting a range of such solutions at the LASER World of Photonics trade fair from June 22 to 25, 2015 in Munich, Germany, (Hall A3, Stand 121).

Lightweight construction materials are popular: aluminum is used in the bodywork of cars, for example, and aircraft fuselages already consist in large part of...

Im Focus: Wie Solarzellen helfen, Knochenbrüche zu finden

FAU-Forscher verwenden neues Material für Röntgendetektoren

Nicht um Sonnenlicht geht es ihnen, sondern um Röntgenstrahlen: Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) haben zusammen mit...

Im Focus: Festkörper-Photonik ermöglicht extrem kurzwellige UV-Strahlung

Mit ultrakurzen Laserpulsen haben Wissenschaftler aus dem Labor für Attosekundenphysik in dünnen dielektrischen Schichten EUV-Strahlung erzeugt und die zugrunde liegenden Mechanismen untersucht.

Das Jahr 1961, die Erfindung des Lasers lag erst kurz zurück, markierte den Beginn der nichtlinearen Optik und Photonik. Denn erstmals war es Wissenschaftlern...

Im Focus: Solid-state photonics goes extreme ultraviolet

Using ultrashort laser pulses, scientists in Max Planck Institute of Quantum Optics have demonstrated the emission of extreme ultraviolet radiation from thin dielectric films and have investigated the underlying mechanisms.

In 1961, only shortly after the invention of the first laser, scientists exposed silicon dioxide crystals (also known as quartz) to an intense ruby laser to...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Potenzial aller Kinder erkennen

29.05.2015 | Veranstaltungen

Cannabis – eine andauernde Kontroverse

29.05.2015 | Veranstaltungen

Frauen können nicht alles haben - Männer aber schon?!

29.05.2015 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mikhael Subotzky und Patrick Waterhouse erhalten den Deutsche Börse Photography Prize 2015

29.05.2015 | Förderungen Preise

Potenzial aller Kinder erkennen

29.05.2015 | Veranstaltungsnachrichten

HDT - Sommerakademie 2015 für Entwickler und Ingenieure

29.05.2015 | Seminare Workshops