Funktion von an Krebs beteiligtem Enzym entdeckt

3. Februar 2017, 10:49
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Veränderungen, die zur Hyperaktivierung der Proteinkinase B, auch bekannt als Akt, führen, werden bei etwa 50 Prozent aller menschlichen Tumore festgestellt

Karzinome beim Menschen können sich aufgrund vieler verschiedener Faktoren entwickeln, die entweder von außerhalb des Organismus Einfluss nehmen oder in der Zelle selbst wirken. Ein Protein, das oft von diesen Faktoren beeinflusst wird und an vielen Krebserkrankungen beteiligt ist, wird Akt beziehungsweise Proteinkinase B genannt. Es spielt eine entscheidende Rolle im Zellwachstum, in der Zellteilung und vielen damit einhergehenden Reaktionen auf externe Stimuli. Die Überaktivierung – oder Hyperaktivierung – von Akt ist eine der am häufigsten auftretenden Veränderungen bei menschlichen Krebserkrankungen. Sie trägt dazu bei, dass Zellen wachsen und sich unkontrolliert teilen.

Veränderungen, die zur vermehrten Aktivierung des Akt-Enzyms führen, werden bei etwa 50 Prozent aller menschlichen Tumore festgestellt. Ein genaues Verständnis der Mechanismen, die dessen Aktivität regulieren, ist deshalb für die Entwicklung und Verbesserung von Krebstherapien notwendig.

Experten der Max F. Perutz Laboratories (Universität Wien und MedUni Wien) haben einen neuen Regulationsmechanismus entdeckt, der die Aktivität dieser wichtigen Kinase auf die zellulären Membranen beschränkt, welche die Zelle und seine Organellen im Inneren umschließen, so die MedUni Wien. Die entsprechende Studie ist in der Fachzeitschrift "Molecular Cell" veröffentlicht worden.

Akt genau überwachen

Sobald Akt aktiviert worden ist, verändert es demnach seinerseits die Aktivität seiner Ziel-Proteine (Substrate) in der Zelle, indem es eine Phosphatgruppe anhängt – ein Prozess, der als Phosphorylierung bezeichnet wird. Um eine Hyperaktivierung zu verhindern, die in vielen Krebszellen zu beobachten ist, muss die Aktivität von Akt in der Zelle genau überwacht werden und jederzeit mit den Signalen von außen korrespondieren. Die Teams von Thomas Leonard und Ivan Yudushkin haben die Mechanismen untersucht, die dazu führen, dass das Akt-Enzym normalerweise nicht aus dem Ruder läuft.

"In unserer Studie sind wir zu der Erkenntnis gelangt, dass Akt nur dann aktiv ist, wenn es an ein kleines Molekül auf Zellmembranen, das PIP3 genannt wird, gebunden ist", so Erstautorin Iva Lucic. "Demzufolge ist Akt inaktiv, wenn es nicht an PIP3 gebunden ist." Die Wissenschafter konnten auch zum ersten Mal zeigen, dass aktives Akt auf Zellmembranen beschränkt ist. Wenn es frei in der Zelle "herumschwimmt", ist es deaktiviert. Mutationen, die in Krebszellen auftauchen, führen offenbar dazu, dass das Enzym unabhängig von PIP3 in der ganzen Zelle aktiv wird. Diese ungehinderte Aktivität kann so zur Entstehung von Tumoren beitragen. (APA, 3.2.2017)

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