Neues Protein sorgt für Ordnung bei Zellteilung

HEIDELBERG (eb). Forscher um Privatdozentin Ingrid Hoffmann am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg haben ein neues Protein entdeckt, ohne das die Zellteilung nicht gelingt. Es regelt die Verdopplung der Zentrosomen (Polkörperchen), die ihrerseits das verdoppelte Erbgut gleichmäßig auf die neu entstehenden Tochterzellen verteilen.

Dieser wichtige Schritt ist in Krebszellen häufig gestört. Das bessere Verständnis, wie dieser Teil des Zellzyklus reguliert wird, könnte auch ein Ansatz für neue Krebstherapien sein (Cell Biol 2010; 191: 731).

Eine Grundvoraussetzung für Wachstum und Leben eines Organismus ist die Fähigkeit seiner Zellen, sich zu teilen. "Der Ablauf der Zellteilung muss streng reguliert sein, da unkontrollierte Teilungen zu Tumoren führen können", beschreibt Hoffmann ihr Forschungsgebiet.

Vor der Teilung einer Zelle werden bekanntlich zunächst die Chromosomen verdoppelt und anschließend auf die beiden Tochterzellen verteilt. Eine weitere Voraussetzung für eine korrekte Zellteilung ist die Verdopplung des Polkörperchens, das eine entscheidende Rolle bei der Zellteilung spielt: Hier setzen Zugfasern aus Proteinen an, die den frisch verdoppelten Chromosomensatz korrekt auf die beiden neu entstehenden Tochterzellen aufteilen.

Krebszellen haben jedoch häufig mehr als zwei Zentrosomen, was dazu führt, dass die Chromosomen falsch verteilt werden und darüber hinaus häufig instabil sind.

Bisherige Erkenntnisse zeigen, dass das Enzym Plk4 bei der Zentrosomenverdopplung unerlässlich ist: Liegt das Enzym in zu hoher Konzentration vor - wie etwa in den meisten Krebszellen - entstehen zusätzliche Zentrosomen. Fehlt es dagegen, kann die Zelle überhaupt keine Zentrosomen bilden. Noch ist aber nicht verstanden, wie dieses Schlüsselenzym selbst reguliert wird.

Um mehr über diese molekularen Mechanismen zu erfahren, suchten die Forscher nach Proteinen, die mit Plk4 interagieren. Dabei entdeckten sie in Zusammenarbeit mit Kollegen im Europäischen Molekularbiologischen Laboratorium (EMBL) in Heidelberg das bisher unbekannte Protein Cep152.

"Wir konnten zeigen, dass dieses Protein an das Plk4-Enzym bindet und es zum Zentrosom hinführt. Erst wenn Plk4 am Zentrosom angekommen ist, kann es dessen Verdoppelung einleiten", sagt Hoffmann.

Diese neuen Erkenntnisse könnten Ideen liefern, um gezielt in den Zellzyklus von entarteten Zellen einzugreifen, wie es in einer Mitteilung des DKFZ heißt. So ist die Hemmung des Plk4-Enzyms - möglicherweise über das jetzt entdeckte Cep152 - ein neuer Ansatz für die Krebstherapie.