Unterdrückung von Tumoren: Regulationsmechanismus entdeckt

Zellen, die kein Stonin1 herstellen (rechts), weisen stark erhöhte Level des Tumor-fördernden Proteins NG2 auf, da sie es ohne das Adapterprotein Stonin1 nicht effizient von der Oberfläche entfernen können. Abb. Marietta Browarski, FMP

Jede Zelle in unserem Körper meistert einen fein austarierten Balanceakt: Sie muss sich auf Kommando teilen und durchs Gewebe an ihren Bestimmungsort wandern, dabei aber strenge Disziplin wahren und sowohl ihre Vermehrung als auch ihre Wanderungen eng begrenzen.

Passiert bei diesem Balanceakt ein Fehler, kann es zu unkontrollierten Wucherungen und damit Krebserkrankungen kommen. Die Arbeitsgruppe von Tanja Maritzen am Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie in Berlin (FMP) hat nun einen Mechanismus entdeckt, der die Beweglichkeit von Zellen reguliert und damit vermutlich der Entstehung von Krebs entgegenwirkt.

Die Wissenschaftler erzeugten einen Stamm von Mäusen, dem das Gen für das Protein Stonin1 fehlt. Die Tiere entwickelten sich zwar zunächst unauffällig, doch die Forscher fanden heraus, dass sich auf ihren Zelloberflächen der Rezeptor NG2 stark anreichert.

Dieses Oberflächenprotein, das die Beweglichkeit von Zellen beeinflusst, kannte man bereits als Tumormarker, unter anderem aus aggressiven Hirntumoren, wo es gehäuft auftritt. Bislang war allerdings unbekannt, wie NG2 reguliert wird. Durch die Arbeit der FMP-Forscher ist nun klargeworden: Die von NG2 in die Zelle geleiteten Signale werden unterbrochen, indem der Rezeptor von der Zelloberfläche entfernt wird.

Dazu werden von der Außenmembran der Zelle kleine Bläschen mitsamt dem Rezeptor abgeschnürt. Die Abschnürung wird von einer molekularen Maschinerie im Inneren der Zelle bewerkstelligt – Stonin1 ist dabei der Adapter, der NG2 spezifisch daran ankoppelt. Nur durch den Abtransport von NG2 und Abbau kann verhindert werden, dass das Protein ungeregelt Signale in die Zelle schickt, was die Bildung von Tumoren begünstigen würde.

„Ein spannender Moment in unserer Arbeit war, als wir herausfanden, dass Stonin1 über NG2 die Zellbeweglichkeit beeinflusst“, erinnern sich Fabian Feutlinske und Marietta Browarski, die beiden Erstautoren der Arbeit. Bei Versuchen in der Kulturschale bewegten sich die Zellen ohne Stonin1 im Vergleich zu normalen Zellen geradliniger fort. Dies war allerdings nur der Fall, wenn die Zellen über NG2 verfügten, was belegt, dass die veränderte Zellbewegung auf die fehlerhafte Regulation von NG2 zurückgeht.

„Da erhöhte NG2-Level das Wachstum von Gehirntumoren begünstigen, erfüllt Stonin1 mit dem Abtransport von NG2 unter Umständen eine wichtige Rolle bei der Unterdrückung von Tumoren“, erklärt Gruppenleiterin Tanja Maritzen. „Dieser Frage möchten wir in Zukunft weiter nachgehen.“

Quelle: Fabian Feutlinske, Marietta Browarski, Min-Chi Ku, Philipp Trnka, Sonia Waiczies, Thoralf Niendorf, William B. Stallcup, Rainer Glass, Eberhard Krause & Tanja Maritzen: Stonin1 mediates endocytosis of the proteoglycan NG2 and regulates focal adhesion dynamics and cell motility. Nature Communications, 5. Oktober 2015

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