Den "Schalter" in der Zelle umlegen

Biochemiker der TU Graz liefern Erkenntnisse für die Krebsforschung

16.01.2009 - Österreich

Steht der Körper unter Stress oder bahnen sich krankhafte Veränderungen an, bildet er bestimmte Eiweißmoleküle, also Proteine. Eines dieser Proteine ist die so genannte Chinonreduktase, die in zahlreichen Krebsgeweben nachweisbar ist. Obwohl in Studien bereits mehrfach darauf hingewiesen wurde, dass das Protein auch Teil eines Schutz- und Entgiftungsmechanismus darstellen könnte, blieb der molekulare Mechanismus bislang unbekannt. Nun ist es Wissenschaftern der TU Graz in Kooperation mit Kollegen der University of Michigan, USA, und der TU München gelungen, die Funktionsweise der Chinonreduktase besser zu verstehen.

In ihren Studien zeigten die Forscher, dass nicht alleine der Eiweißstoff Chinonreduktase Prozesse in einer Zelle steuert, sondern dazu insgesamt drei Proteine "kooperieren": Mit Hilfe eines "Kofaktors" ist die Chinonreduktase in der Lage das zelluläre Gleichgewicht zweier Substanzklassen zu registrieren. Ist die Zelle entspannt, bindet sich am "Kofaktor" ein so genannter Transkriptionsfaktor, der als "Wächter des Genoms" wirkt und auf Warteposition gehalten wird. Stressen ungünstige Bedingungen die Zelle, wird der Transkriptionsfaktor freigegeben. Dieser schaltet bestimmte Prozesse, die für den Umgang der Zelle mit Stress und damit für ihr Überleben notwendig sind, an.

Als Vorbild für die Prozesse im menschlichen Körper diente den Wissenschaftern ein Enzym aus der Bäckerhefe: "Die Ähnlichkeit zu menschlichen Proteinen hilft uns dabei, das System im Menschen besser zu verstehen", erklärt der Projektleiter an der TU Graz, Peter Macheroux, vom Institut für Biochemie der TU Graz. Die Vision der Wissenschafter ist, dass sich der intrazelluläre Protein- "Schalter" im Menschen bewusst betätigen lässt und damit das Risiko für Krebserkrankungen deutlich verringert wird. Dazu ist aber noch Forschungsarbeit von Klinikern und Pharmazeuten notwendig, die auf die erfolgreiche wissenschaftliche Arbeit der Gruppe von der TU Graz aufbaut: "Wir hoffen, mit unseren Erkenntnissen ein besseres Verständnis für das System und damit eine Grundlage für die Entwicklung neuer therapeutischer Möglichkeiten geschaffen zu haben", sagt Macheroux.

Einen wesentlichen Beitrag zum Erfolg der Forschungsarbeiten leistete Jungforscherin Sonja Sollner, die derzeit das Doktoratskolleg (DK) "Molekulare Enzymologie" absolviert.

Originalveröffentlichung: Sonja Sollner et al.; "Quinone reductase acts as a switch of the 20S yeast proteasome"; EMBO Reports, in press (2009)

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