Telomerasestruktur entschlüsselt!

rb2 large gray Telomerasestruktur entschlüsselt!
Autor: fee
Was Zellen brauchen, um sich ungehindert teilen zu können ist das Enzym Telomerase. Dieses hochkomplexe Protein, bestehend auch Protein- und RNA-Anteil, katalysiert die Erneuerung und Verlängerung der Chromosomenenden, der Telomere, die bei jeder Zellteilung eine Einheit ihrer Gesamtlänge einbüssen. Dieses Enzym ist in embryonalen Stammzellen hochaktiv und ermöglicht so deren hohe Teilungsrate bei der Entstehung des Embryos und auch beim Wachstum des jungen Organismus. Ist die Wachstumsphase jedoch beendet, wird die Aktivität der Telomerase herunterreguliert und bleibt nur in wenigen, sich weiterhin teilenden Zellen, wie zum Beispiel den Haarfollikelzellen, aktiv. Man ist heute davon überzeugt, dass dies eine wichtige regulatorische Maschinerie ist, die an den zellulären Alterungsprozessen beteiligt ist und eine übermässige Anhäufung von Mutationen, die die Stabilität des Organismus negativ beeinflussen würden, verhindert.
Neben diesen positiven Eigenschaften, ist in 90% maligner Tumorzellen, eine fehlgerichtete Reaktivierung der Telomerase beobachtet worden, was unter anderem für deren ungehinderte Teilungsaktivität verantwortlich ist. Dies stellt natürlich einen möglichen Ansatzpunkt für hochwirsame Krebstherapien dar, doch dafür benötigt man sehr genaue Informationen über das entsprechende Protein.

news.2008.1070 Telomerasestruktur entschlüsselt!
Diese Abbildung zeigt die Telomerase (grün) im Komplex mit RNA (beige) und DNA (lila). Courtesy of Wistar Institute.

Um die Eigenschaften eines Enzyms genau zu untersuchen ist es unerlässlich dessen genaue Proteinstruktur zu kennen, aus der eine Vielzahl Informationen über Funktion und molekulare Mechanismen abgeleitet werden kann. Zu diesem Zweck werden reinste Proteine in relativ grossen Quantitäten benötigt, die dann unter kontrollierten Bedingungen zu Kristallen getrocknet und herangezogen werden. Diese reinen Kristalle können dann in der Röntgenstrukturanalyse untersucht werden, und aus den Daten, deren dreidimensonale Struktur abgeleitet werden. Wegen der enormen Komplexität und Grösse des Telomeraseenzyms, dass neben einem Proteinanteil auch RNA beinhaltet, war dies bislang nicht gelungen. Seit der Entdeckung im Jahre 1985 durch Elizabeth Blackburn und Carol Greider, arbeiten Forscher an der Entschlüsselung der Struktur. Nun ist es Wissenschaftlern um Emmanuel Skordalakes am Wistar Institute in Philadelphia gelungen, indem sie Datenbanken durchsuchten, um eine weniger komplexe Variante des Gens zu entdecken. Dabei stiessen sie auf das Telomerasegen des Rotbraunen Reismehlkäfers (Tribolium castaneum), dass eine geringere Länge besitzt und daher viel besser zu Bearbeiten ist. Für die aufwendigen Klonierungen, die Herstellung des rekombinanten Proteins in Bakterienkulturen und die darauf folgende Aufreinigung und Kristallisation, war es die ideale Wahl. Die Ergebnisse wurden nun in Nature puliziert.
Mit diesen neuen Erkenntnissen ist eine gerichtetere Suche nach spezifischen Inhibitoren des Telomeraseenzyms möglich und die Möglichkeit ein entsprchendes Designer-Medikament zu entwickeln verbessert sich.

Andrew J. Gillis, Anthony P. Schuller, Emmanuel Skordalakes (2008). Structure of the Tribolium castaneum telomerase catalytic subunit TERT Nature DOI: 10.1038/nature07283

Popularity: 1% [?]

Ähnliche Artikel:

  1. Mutierte Ribosomen können Quadruplet-Codons lesen und in unnatürliche Aminosäuren translatieren.

Kategorie: Wissenschaftsnews

Tags:

RSSKommentare (0)

Trackback URL

Einen Kommentar hinterlassen