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19.04.10 Genprodukt von CHK2 spielt wichtige Rolle bei Mitose

Krebsgen mit neuer Funktion

Wissenschaftler aus Marburg, Jena, Heidelberg und Berlin haben ein Gen gefunden, das Fehlverteilungen von Chromosomen verhindert, die zu Krebserkrankungen führen können.

Abb. 1: Der Spindelapparat (grün) zieht die beiden Kopien des Chromosomensatzes (rot) auf die gegenüberliegenden Seiten einer sich teilenden Zelle.
Quelle: AG Bastians, Philipps-Universität Marburg

Wenn sich Körperzellen teilen, werden die zuvor verdoppelten Chromosomen auf die Tochterzellen verteilt. Eines der Hauptkennzeichen menschlicher Krebserkrankungen sind Chromosomen-Fehlverteilungen, die während der Kernteilung entstehen, der so genannten Mitose. "Wir wollten Gene identifizieren, die häufig in Tumoren inaktiviert sind und deren Inaktivierung zu Chromosomen-Fehlverteilungen führt", erläutert der Marburger Krebsforscher Dr. Holger Bastians, der Seniorautor und Koordinator der Studie.

Schon frühere wissenschaftliche Ergebnisse brachten das Gen CHK2 mit verschiedenen Krebserkrankungen in Verbindung. Die Forschergruppe untersuchte nun Lungen-Tumorgewebe von über 100 Patienten, bei denen Chromosomen-Fehlverteilungen sehr häufig vorkommen. Dabei zeigte sich, dass das Gen bei über der Hälfte der Proben fehlte; die Marburger Wissenschaftler vermuten daher, CHK2 könne ein wichtiger Tumorsuppressor bei Lungenkrebs sein.

Abb. 2: Der Chromosomensatz einer CHK2-defizienten Zelle ist unvollständig - im vorliegenden Fall fehlt unter anderem das zweite Geschlechtschromosom (Y).
Quelle: AG Bastians, Philipps-Universität Marburg

Bislang ging man davon aus, dass das Genprodukt von CHK2 lediglich daran beteiligt ist, wenn Zellen auf eine Beschädigung der Erbsubstanz DNA reagieren. Die aktuelle Veröffentlichung belegt nun eine neue Funktion des Enzyms, nämlich für den ordnungsgemäßen Verlauf der Mitose: Wenn CHK2 fehlt, bilden menschliche Kulturzellen den so genannten Spindelapparat nicht korrekt, der die Chromosomen auf gegenüberliegende Seiten der sich teilenden Zelle zieht. Dadurch kommt es zu einer fehlerhaften Verteilung der Chromosomen, wie sie für Tumore typisch ist.

CHK2 wirkt dabei nicht alleine, sondern modifiziert den Tumorsuppressor BRCA1, "der sehr häufig in Brusttumoren inaktiviert ist", wie Bastians erklärt. Er und seine Kollegen konnten zeigen, dass die Modifzierung von BRCA1 durch CHK2 essentiell ist, um eine korrekte Chromosomenverteilung sicherzustellen.

Der Marburger Arbeitsgruppenleiter, der durch ein Heisenberg-Stipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wird, plant nun, näher zu untersuchen, welche Funktionen die beiden Gene beim mitotischen Spindelaufbau erfüllen. Außerdem möchte er herausfinden, ob sich ihr Fehlen "auch therapeutisch ausnutzen lassen könnte".

Quelle:

The CHK2-BRCA1 tumour suppressor pathway ensures chromosomal stability in human somatic cells
A. Stolz, et. al., Nature Cell Biol. 2010, DOI: 10.1038/ncb2051

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Genprodukt von CHK2 spielt wichtige Rolle bei Mitose
(URL: http://www.organische-chemie.ch/chemie/2010/apr/krebsgen.shtm)

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