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Bislang unbekannter Steuerungsmechanismus der Zellteilung entschlüsselt

Heidelberger Forscher untersuchen Rolle von zwei Molekülen bei der Centrosomen-Trennung

29.11.2010: Einen bisher unbekannten Steuermechanismus bei der Zellteilung haben Forscher der Universität Heidelberg gemeinsam mit Kollegen aus Leicester entschlüsselt. Das Team des Biochemikers Prof. Dr. Elmar Schiebel hat dazu zwei Moleküle untersucht, die zuvor nur als Bestandteile der Tumorhemmung bekannt waren und für das kontrollierte Wachstum von Organen von Bedeutung sind. Wie die Wissenschaftler zeigen konnten, sind die beiden Moleküle an der Teilung der sogenannten Centrosomen beteiligt. Diese Zellorganellen haben als Regulatoren und Spindelorganisatoren eine wichtige Funktion im Prozess der Zellteilung. Die Forschungsergebnisse, die die Entwicklung von Krebsmedikamenten unterstützen könnten, wurden in "Nature Cell Biology" veröffentlicht.

Eine Zelle durchläuft von Beginn ihrer Entstehung bis hin zur ihrer Teilung einen streng regulierten Zyklus. Vor jeder Zellteilung müssen nicht nur die Chromosomen verdoppelt werden, damit die genetische Information vollständig auf die Tochterzellen übertragen werden kann, sondern auch die Centrosomen. Diese Zellorganellen sorgen für die Organisation der sogenannten Spindelfasern, die wiederum für die Trennung der Chromosomen im Prozess der Zellteilung verantwortlich sind. Der Centrosomen-Zyklus muss genau mit dem Chromosomen-Zyklus abgestimmt werden, um Chromosomenverluste zu vermeiden. Dafür wichtig ist, dass die verdoppelten und zunächst noch miteinander verbundenen Centrosomen zu Beginn der Mitose getrennt werden.

Das Wissenschaftlerteam unter der Leitung von Prof. Schiebel konnte gemeinsam mit Kollegen der University of Leicester (Großbritannien) zeigen, dass an der Centrosomen-Teilung die Moleküle Mst2 und hSav1 beteiligt sind. Die beiden Moleküle tragen zusammen mit einem Enzym, der Nek2A-Kinase, dazu bei, die zunächst noch aneinanderhängenden Tochtercentrosomen voneinander zu lösen. Mst2 und hSav1 waren bisher nur als Bestandteile eines Tumorsuppressorwegs bekannt. Tumorsuppressoren sind Proteine, die den Zellzyklus kontrollieren. Sind sie defekt oder nicht ausreichend vorhanden, kann sich aus einer Zelle leicht eine Tumorzelle entwickeln.

Für die Auflösung der Centrosomenverknüpfung wird zudem das Motorprotein Eg5 benötigt, gegen das derzeit Inhibitoren - also Hemmstoffe - als Antikrebsmedikamente klinisch gestestet werden. „Daher weisen unsere Forschungsergebnisse darauf hin, dass Mst2 und Nek2A weitere Angriffspunkte für neue Krebsmedikamente in Kombination mit Eg5-Inhibitoren sein könnten“, betont Prof. Schiebel, der Mitglied des Zentrums für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH) ist. Der Heidelberger Wissenschaftler forscht im Rahmen der DKFZ-ZMBH-Allianz, die mit dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) besteht.

Originalveröffentlichung: B.R. Mardin, C. Lange, J.E. Baxter, T. Hardy, S.R. Scholz, A.M. Fry and E. Schiebel; "Components of the Hippo pathway cooperate with Nek2 kinase to regulate centrosome disjunction"; Nature Cell Biology 2010, Published online: 14 November 2010

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