Fundamentaler Mechanismus der Zellteilung aufgeklärt

Forscher der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) haben analysiert, wie Zellen es schaffen, ihr Erbgut bei der Zellteilung gleichmäßig auf beide Tochterzellen zu verteilen. Die gleichmäßige Aufteilung ist für die sogenannte genetische Stabilität der Zelle wichtig: Fehlt sie, kann Krebs entstehen. Die Forscher Professor Dr. Nisar Malek, Geschäftsführender Oberarzt der MHH-Klinik für Gastroenterologie, Hepatologie und Endokrinologie und Arbeitsgruppenleiter im MHH-Institut für Molekularbiologie, und seine frühere Mitarbeiterin Dr. Anja Puklowski, die jetzt in Biberach tätig ist, veröffentlichten ihre Ergebnisse in der renommierten Fachzeitschrift Nature Cell Biology.

Die Forscher untersuchten, wie die Zelle es schafft, ihre Centrosomen nur einmal pro Zellteilungszyklus zu verdoppeln. Centrosomen sind dafür verantwortlich, dass sich Chromosomen während der Zellteilungsphase gleichmäßig auf beide Tochterzellen verteilen. Hierfür bilden die Centrosomen mikroskopisch kleine Fasern aus, die sogenannten Spindeln, die sich an die Chromosomen anheften und diese zu den entgegen gesetzten Polen der Zelle ziehen.

Um eine gleichmäßige Verteilung auf die zwei Tochterzellen zu ermöglichen, benötigt die Zelle zwei Centrosomen. Wenn sich mehr als zwei Centrosomen bilden, besteht die Möglichkeit, dass auch mehr als zwei Spindeln entstehen und die Chromosomen nicht mehr gleichmäßig verteilt werden. Das kann zur sogenannten genetischen Instabilität beitragen. Genetische Instabilität ist die Grundlage der Entstehung von Krebszellen. Es wird bereits seit langem vermutet, dass Centrosomen-Duplikationsfehler dabei eine entscheidende Rolle spielen könnten.

Die Arbeit erklärt, wie Zellen es schaffen, ihre Centrosomen nur einmal pro Teilungszyklus zu verdoppeln. "Wir konnten zeigen, dass die Zelle hierfür das spezifische Protein Fbxw5 verwendet. Dieses kontrolliert den Abbau eines anderen Proteins, HsSAS-6, das für die Entstehung des zweiten Centrosoms notwendig ist. Fbxw5 stellt sicher, dass HsSAS-6 nur einmal pro Teilungszyklus die Bildung des zweiten Centrosoms induziert und dann sofort abgebaut wird", erläutert Professor Malek. Fehlt Fbxw5, entstehen multiple Centrosomen, was zu genetisch instabilen Zellen führt. "Die Frage ist nun, inwieweit dieser fundamentale Prozess der Zellteilung in Tumorzellen gestört ist und ob sich hier Ansatzpunkte für neue Tumortherapien finden lassen", sagt Professor Malek.

Quelle: idw / Medizinische Hochschule Hannover