Die anti-tumor protein p53 kann entscheiden über Leben oder Tod einer Zelle: Wenn es erkennt Schäden in der Zelle, das Genom, das Eiweiß treibt die Zelle in den Selbstmord. Neue Forschungen an der Technischen Universität München (TUM) zeigt, dass diese angeborene Krebs-Prävention funktioniert nur, wenn man spezielle Proteine, die so genannten chaperone, lassen Sie es statt.
Eine Krebs-Therapie ohne Nebenwirkungen, die insbesondere Angriffe nur tumor-Zellen: immer noch ein Traum für ärzte und Patienten gleichermaßen. Aber die Natur hat sich längst entwickelt, genau diese Art der konzentrierten anti-tumor-Programm. Jede unserer Zellen ist ausgestattet mit: Bei schweren Schäden am Genom erkannt wird, wird die Zelle sich selbst zerstört, und verhindert so das Wachstum des Tumors. Ein Forscher-team in München hat jetzt entschlüsselt die komplexen regulatorischen Mechanismus, der beinhaltet eine Reihe von verschiedenen Proteinen.
„Wir haben seit einiger Zeit bekannt, dass ein solcher regulatorischer Mechanismus vorhanden ist, und dass die tumor-suppressor-protein p53 spielt eine entscheidende Rolle. Was war nicht schon vorher bekannt war die Rolle von molekularen chaperonen, die bei der Regulierung der zellulären Maschinerie“, erklärt Prof. Johannes Buchner, Inhaber des TUM-Lehrstuhl für Biotechnologie.
Ein genauerer Blick auf die molekulare Maschine
Die chaperone, wie Sie genannt werden in der Biotechnologie sind Proteine, die dafür sorgen, dass andere Proteine eine korrekte Faltung und somit funktionsfähig bleiben. In Ihrem Labor haben die Forscher gezeigt, dass zwei Gruppen von dieser „escort“ – Proteine, Hsp70 und Hsp40 sowie Hsp90, Kontrolle der Funktion des tumor-suppressor-protein p53, durch Einwirkung auf seine dreidimensionale Struktur.
Der Biochemiker untersucht, was passiert im Reagenzglas nach Zugabe der chaperone Hsp40 und Hsp70 zu einer Lösung mit p53. p53 verlor seine Fähigkeit, an DNA zu binden, was bedeutet, dass die biologische Aktivität auch aufgehört.
Die Fluoreszenz zeigt die Struktur
Aber was macht all diese Arbeit? Um diese Frage zu beantworten, haben die Wissenschaftler markierten p53 mit fluoreszierenden Farbstoffen, wodurch es möglich für Sie zu überwachen, die Struktur der einzelnen p53-Moleküle. In der isolation, p53 allein ist gefaltet; unter dem Einfluss des Hsp40-und Hsp70-es ist völlig entfaltet, verbrauchen Energie in den Prozess. Der gegenteilige Effekt wurde beobachtet, wenn das Chaperon Hsp90 wurde Hinzugefügt: Sie setzen die entfaltet p53 zurück in die aktive form gefaltet.
„Wir waren sehr überrascht von dem enormen Einfluss der chaperone,“ Buchner, erinnert Sie sich. „Hier hat die Zelle eine extrem komplexe regulatorische Mechanismus der chaperone benutzen, um die tumor-suppressor-proteins in der Linie.“
Solange diese molekularen escorts sind verfügbar, p53 bleibt, entfaltet und biologisch inaktiv. Aber wenn die Zelle kommt unter Druck und die chaperone haben, um den Frieden zu bewahren an einem anderen Ort, p53-Falten, die an die DNA bindet und, wenn nötig, löst die zelluläre Selbstmord.