Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie Krebszellen gegen ihr Ableben kämpfen

06.07.2015

Freiburger Forscher entschlüsseln Mechanismen, mit denen Tumore bei Stress ihr eigenes Wachstum fördern

Ein Enzym, das Tumorwachstum fördert, sammelt sich in gestressten Krebszellen verstärkt an. Das hat die Gruppe des Freiburger Molekularmediziners Prof. Dr. Thomas Reinheckel zusammen mit der Freiburger Biochemikerin Prof. Dr. Sabine Rospert sowie mit Prof. Dr. Elmar Stickeler und Dr. Peter Bronsert vom Universitätsklinikum Freiburg herausgefunden. Das Team hat die Forschungsergebnisse in der Fachzeitschrift „Journal of Biological Chemistry“ veröffentlicht.


Foto: Dr. Martina Tholen / Arbeitsgruppe Reinheckel

Wenn ein Tumor beginnt Metastasen zu streuen, um neue Tumore an anderen Stellen zu bilden, ist dies für ihn eine kritische Phase in der Entwicklung. Dieser Prozess bedeutet für Krebszellen Stress, denn der Wirtskörper versorgt große Tumore währenddessen mangelhaft mit Nährstoffen und Sauerstoff.

Viele Krebszellen stellen daher die Produktion von neuen Proteinen ein und schaffen es nicht, in einen metastasenbildenden Zustand zu wechseln. Einige jedoch sind trotzdem in der Lage, bestimmte Enzyme herzustellen, die ihr weiteres Wachstum und die Bildung von Metastasen fördern.

Das Protein, das die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in ihrer Studie untersucht haben, ist die Protease Cathepsin L. Wenn bei Brustkrebs-Patientinnen ein hoher Spiegel dieses Enzyms vorliegt, vergrößert dies die Häufigkeit, dass sich Metastasen bilden, und die Überlebensrate verringert sich. Stressbedingungen veranlassen Tumorzellen dazu, die Produktion der meisten Proteine herunterzufahren.

Auf diese Weise sparen sie Energie, vor allem indem sie die energieintensive Umwandlung des in der mRNA kodierten Bauplans in das entsprechende Protein hemmen. Die Wissenschaftler stellten jedoch fest: Auch wenn Krebsgewebe und -zellen von Mäusen und Menschen erhöhten Stressbedingungen ausgesetzt waren, blieb ein hoher Spiegel von Cathepsin L in ihnen erhalten.

Um den Grund dafür herauszufinden, untersuchte das Forschungsteam die Verbindung von verschiedenen mRNA zu so genannten Polyribosom-Komplexen. Die Komplexe bestehen aus mRNA und mehreren Ribosomen, die Proteine aus der mRNA herstellen. Diese Fließband-Fertigung stellt sicher, dass aus einem einzigen mRNA-Molekül eine große Proteinmenge effizient hergestellt werden kann.

Die Forschenden zeigten, dass die Cathepsin-L-mRNA durchgehend mit den Polyribosom-Komplexen verbunden ist – auch unter Stressbedingungen, wenn die Produktion anderer Proteine eingestellt wurde. Dieser Vorteil von Cathepsin-L-mRNA schien davon abzuhängen, wo in der Zelle sich Cathepsin L befindet. In einer gestressten Zelle formen sich bestimmte Ansammlungen von inaktiven Proteinen und mRNA, denen die Cathepsin-L-mRNA ausweicht und so zur Proteinsynthese zur Verfügung steht.

Thomas Reinheckel leitet eine Forschungsgruppe am Institut für Molekulare Medizin und Zellforschung der Universität Freiburg. Sabine Rospert ist Abteilungsleiterin am Institut für Biochemie und Molekularbiologie der Albert-Ludwigs-Universität. Reinheckel und Rospert sind Mitglieder des Freiburger Exzellenzclusters BIOSS Centre for Biological Signalling Studies. Elmar Stickeler ist Ärztlicher Leiter des Brustzentrums Freiburg und Leitender Oberarzt an der Klinik für Frauenheilkunde des Universitätsklinikums Freiburg. Peter Bronsert ist Assistenzarzt am Institut für Klinische Pathologie des Universitätsklinikums Freiburg.

Originalpublikation:
Martina Tholen, Julia Wolanski, Britta Stolze, Marco Chiabudini, Mieczyslaw Gajda, Peter Bronsert, Elmar Stickeler, Sabine Rospert, and Thomas Reinheckel (2015). Stress-resistant Translation of Cathepsin L mRNA in Breast Cancer Progression. Journal of Biological Chemistry 290.25.

Kontakt:
Prof. Dr. Thomas Reinheckel
Institut für Molekulare Medizin und Zellforschung
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-9606 oder -9607
E-Mail: thomas.reinheckel@uniklinik-freiburg.de

Weitere Informationen:

https://www.pr.uni-freiburg.de/pm/index_pm.html?set_language=de

Rudolf-Werner Dreier | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Möglicher Zell-Therapieansatz gegen Zytomegalie
22.02.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Erster Atemzug prägt Immunsystem nachhaltig
22.02.2017 | CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften

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: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

6. Internationale Fachkonferenz „InnoTesting“ am 23. und 24. Februar 2017 in Wildau

22.02.2017 | Veranstaltungen

Wunderwelt der Mikroben

22.02.2017 | Veranstaltungen

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ursache für eine erbliche Muskelerkrankung entdeckt

22.02.2017 | Medizin Gesundheit

Möglicher Zell-Therapieansatz gegen Zytomegalie

22.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Meeresforschung in Echtzeit verfolgen

22.02.2017 | Geowissenschaften