Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Rolle für bekanntes Signalmolekül

19.12.2005


Wie Leberzellen auf Signale zur Aktivierung eines Selbstzerstörungsprogramms reagieren wird von dem Protein Raf-1 maßgeblich mitbestimmt. Diese bisher unbekannte Funktion des ­ schon seit langem bekannten ­ Signalmoleküls hat eine Gruppe des Campus Vienna Biocenter in Mäusezellen entdeckt und jetzt im Journal of Cell Biology veröffentlicht. Durch die Veröffentlichung dieser vom Wissenschafts Fonds FWF unterstützten Arbeit bieten sich zukünftig Ansatzpunkte zur Entwicklung von Therapien gegen eine ganze Reihe von Lebererkrankungen.


Wenn’s der Leber schlecht geht wird ein Schutzmechanismus aktiviert ­ der sogenannte programmierte Zelltod oder Apoptose. So werden infizierte oder beschädigte Leberzellen in den Tod getrieben. Bei der Aktivierung des Schutzmechanismus haben die Fas-Rezeptoren auf der Oberfläche der Leberzellen eine ganz bestimmte Rolle: sie empfangen das als FasL bezeichnete Signalmolekül und initiieren anschließend die Selbstzerstörung der Zelle.

Raffinierte Regulation


Jetzt konnte eine Gruppe um Prof. Manuela Baccarini, Max F. Perutz Laboratories, Dept. Mikrobiologie und Immunbiologie der Universität Wien zeigen, dass die Menge an Fas-Rezeptoren auf der Zellmembran von dem Protein Raf-1 reguliert wird. Tatsächlich gelang es dem Team zu belegen, dass Zellen bis zu fünf mal mehr Fas-Rezeptoren besitzen, wenn sie kein Raf-1 herstellen können. Dazu Prof. Baccarini: "Dieser beträchtliche Anstieg an der Anzahl von Fas-Rezeptoren führt bei den verwendeten Mäusezellen zu einer extremen Empfindlichkeit für das FasL-Signalmolekül."

Die jetzt veröffentlichten Ergebnisse liefern eine Erklärung für die vor einiger Zeit entdeckte Tatsache, dass Raf-1 gerade in der Embryonalentwicklung eine wichtige Funktion hat. Dann verhindert es nämlich die zu dem Zeitpunkt ungewollte Aktivierung des Zelltod-Programms durch das Signalmolekül FasL. Jetzt ist geklärt, dass dieser Effekt durch die Regulierung der Anzahl der dafür zuständigen Rezeptoren auf der Zelloberfläche erfolgt.

Rezeptor-Recycling

Wie es dazu kommt, dass soviel Rezeptoren auf der Zelloberfläche vorhanden sind erläutert Prof. Baccarini: "Zur korrekten Funktionsweise der Fas-Rezeptoren gehört auch, dass sie nach Bindung des FasL-Signalmoleküls und Aktivierung der Apoptose in das Zellinnere transportiert werden. Dort werden sie quasi recycled und wieder funktionstüchtig an die Zelloberfläche zurück transportiert. Während dieses Vorgangs wird die Signalübetragung unterbrochen. Wenn aber Raf-1 fehlt, dann werden die Rezeptoren nicht in das Zellinnere aufgenommen. Sie bleiben im aktivierten Zustand auf der Zelloberfläche und bewirken ein kontinuierliches Initiieren der Apoptose."

Wenn Raf-1 fehlt ist aber auch die Effizienz mit der die einzelnen Rezeptoren, das Selbstmordprogramm initiieren geringer, als wenn Raf-1 in normalen Mengen vorhanden ist. Dieser doppelte Effekt ­ mehr Rezeptoren, die aber weniger effektiv sind ­ veranlasst Dr. Baccarini ein Modell der Wirkung von Raf-1 zu postulieren. In diesem Modell wirkt Raf-1 auf ein weiteres Protein, Rok-alpha, ein, was in der Folge die Verbindung der Rezeptoren mit Bestandteilen des Zellgerüsts beeinflusst. Diese Verbindung der Rezeptoren ist aber zum einen für das Recycling und zum anderen für deren vollständige Funktionstüchtigkeit notwendig. Wird diese Verbindung nun gestört sammeln sich zwar viele aber dafür weniger funktionstüchtige Rezeptoren auf der Zelloberfläche an.

Bei Erkrankungen der Leber kann das über die Fas-Rezeptoren aktivierte Schutzprogramm nun ganz verschiedene Rollen haben. So zerstört es z. B. bei Infektionen oder Abstoßreaktionen ­ aus Selbstschutz ­ weitere Leberzellen, die durch moderne Medikamente eigentlich gerettet werden könnten. In dieser Situation ist es wichtig dieses Programm zu stoppen. Ganz anders bei Lebertumoren. Diese bewirken eine Schwächung des Fas-abhängigen Selbstschutzes und können so stetig wachsen. Hier wäre eine Stärkung des Schutzprogramms wünschenswert, so dass die Tumorzellen abgetötet werden. Die Erkenntnisse aus dem Projekt deuten nun auf eine zentrale Rolle von Raf-1 bei der Regulation des Selbstschutzes hin und bieten damit einen Ansatz für zukünftige Therapien bei diesen verschiedensten Lebererkrankungen.

Wissenschaftlicher Kontakt:
Prof. Manuela Baccarini
Department für Mikrobiologie und Immunbiologie
Campus Vienna Biocenter
A-1030 Wien
T +43 / 1 / 4277 546-07
E manuela.baccarini@univie.ac.at

Prof. Manuela Baccarini | PR&D
Weitere Informationen:
http://www.univie.ac.at
http://www.prd.at
http://www.innovatives-oesterreich.at

Weitere Berichte zu: Fas-Rezeptoren Leberzelle Raf-1 Rezeptor Signalmolekül Zelloberfläche

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie Serotonin die Kommunikation im Gehirn ausbalanciert
07.04.2020 | Ruhr-Universität Bochum

nachricht Winzige Meeresbewohner als Schlüssel für globale Kreisläufe
07.04.2020 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

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: Belle II liefert erste Ergebnisse: Auf der Suche nach dem Z‘-Boson

Vor ziemlich genau einem Jahr ist das Belle II-Experiment angelaufen. Jetzt veröffentlicht das renommierte Journal Physical Review Letters die ersten Resultate des Detektors. Die Arbeit befasst sich mit einem neuen Teilchen im Zusammenhang mit der Dunklen Materie, die nach heutigem Kenntnisstand etwa 25 Prozent des Universums ausmacht.

Seit etwa einem Jahr nimmt das Belle II-Experiment Daten für physikalische Messungen. Sowohl der Elektron-Positron-Beschleuniger SuperKEKB als auch der...

Im Focus: Belle II yields the first results: In search of the Z′ boson

The Belle II experiment has been collecting data from physical measurements for about one year. After several years of rebuilding work, both the SuperKEKB electron–positron accelerator and the Belle II detector have been improved compared with their predecessors in order to achieve a 40-fold higher data rate.

Scientists at 12 institutes in Germany are involved in constructing and operating the detector, developing evaluation algorithms, and analyzing the data.

Im Focus: Wenn Ionen an ihrem Käfig rütteln

In vielen Bereichen spielen „Elektrolyte“ eine wichtige Rolle: Sie sind bei der Speicherung von Energie in unserem Körper wie auch in Batterien von großer Bedeutung. Um Energie freizusetzen, müssen sich Ionen – geladene Atome – in einer Flüssigkeit, wie bspw. Wasser, bewegen. Bisher war jedoch der präzise Mechanismus, wie genau sie sich durch die Atome und Moleküle der Elektrolyt-Flüssigkeit bewegen, weitgehend unverstanden. Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung haben nun gezeigt, dass der durch die Bewegung von Ionen bestimmte elektrische Widerstand einer Elektrolyt-Flüssigkeit sich auf mikroskopische Schwingungen dieser gelösten Ionen zurückführen lässt.

Kochsalz wird in der Chemie auch als Natriumchlorid bezeichnet. Löst man Kochsalz in Wasser lösen sich Natrium und Chlorid als positiv bzw. negativ geladene...

Im Focus: When ions rattle their cage

Electrolytes play a key role in many areas: They are crucial for the storage of energy in our body as well as in batteries. In order to release energy, ions - charged atoms - must move in a liquid such as water. Until now the precise mechanism by which they move through the atoms and molecules of the electrolyte has, however, remained largely unknown. Scientists at the Max Planck Institute for Polymer Research have now shown that the electrical resistance of an electrolyte, which is determined by the motion of ions, can be traced back to microscopic vibrations of these dissolved ions.

In chemistry, common table salt is also known as sodium chloride. If this salt is dissolved in water, sodium and chloride atoms dissolve as positively or...

Im Focus: Den Regen für Hydrovoltaik nutzen

Wassertropfen, die auf Oberflächen fallen oder über sie gleiten, können Spuren elektrischer Ladung hinterlassen, so dass sich die Tropfen selbst aufladen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz haben dieses Phänomen, das uns auch in unserem Alltag begleitet, nun detailliert untersucht. Sie entwickelten eine Methode zur Quantifizierung der Ladungserzeugung und entwickelten zusätzlich ein theoretisches Modell zum besseren Verständnis. Nach Ansicht der Wissenschaftler könnte der beobachtete Effekt eine Möglichkeit zur Energieerzeugung und ein wichtiger Baustein zum Verständnis der Reibungselektrizität sein.

Wassertropfen, die über nicht leitende Oberflächen gleiten, sind überall in unserem Leben zu finden: Vom Tropfen einer Kaffeemaschine über eine Dusche bis hin...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium AWK’21 findet am 10. und 11. Juni 2021 statt

06.04.2020 | Veranstaltungen

Interdisziplinärer Austausch zum Design elektrochemischer Reaktoren

03.04.2020 | Veranstaltungen

13. »AKL – International Laser Technology Congress«: 4.–6. Mai 2022 in Aachen – Lasertechnik Live bereits früher!

02.04.2020 | Veranstaltungen

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

Belle II liefert erste Ergebnisse: Auf der Suche nach dem Z‘-Boson

07.04.2020 | Physik Astronomie

Festkörperphysik: Vorhersage der Quantenphysik experimentell nachgewiesen

07.04.2020 | Physik Astronomie

Wie Serotonin die Kommunikation im Gehirn ausbalanciert

07.04.2020 | Biowissenschaften Chemie

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