Zellwachstum: Proteinkomplex als Größenregulator

24. Juli 2015
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Der Proteinkomplex eIF3 ist für die Regulation der Zellgröße verantwortlich. Ohne eIF3 verlieren Zellen die Kontrolle über ihre eigene Größe. Der Komplex regelt das Zusammenspiel von mTOR und S6-Kinase und initiiert die allgemeine Proteinsynthese in der Zelle.

Ein Mechanismus, der bei der Größenregulation menschlicher Zellen von Bedeutung ist, wird über die IGF/Akt/mTOR Kaskade gesteuert. Immer wieder wurde dabei diskutiert, dass die mTOR-abhängige Aktivität der S6-Kinase hierbei relevant sein könnte. Aktuelle Daten der Arbeitsgruppe von Markus Hengstschläger vom Institut für Medizinische Genetik der Medizinischen Universität Wien weisen allerdings jetzt darauf hin, dass ein anderer Proteinkomplex mit der Bezeichnung eIF3 ein entscheidender Regulator der Zellgröße ist. eIF3 ist einerseits für die Interaktion von mTOR mit der S6-Kinase verantwortlich und andererseits ein wichtiger Initiator der allgemeinen Proteinsynthese in der Zelle.

Proteinkomplex elF3 steuert Größe von Zellen

Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass Zellen, in denen eIF3 nicht aktiv sein kann, die Kontrolle ihrer Zellgröße nicht aufrechterhalten können. Dieser Mechanismus steuert die Zellgröße von normalen primären menschlichen Zellen genauso, wie etwa auch die von Tumorzellen. Zusätzlich wurden Mutationen von eIF3, die in verschiedenen Tumoren auftreten, auf die Bedeutung für die Zellgrößenregulation untersucht. Im menschlichen Körper sind Zellteilung und Zellwachstum nicht unbedingt gekoppelt. So können etwa Nervenzellen wachsen, ohne sich zu vermehren, und während der ersten Zellteilungen der Eizelle nach der Befruchtung findet kein Zellwachstum statt.

Während die Mechanismen, die der Zellteilung zugrunde liegen, in den letzten Jahrzehnten intensiv erforscht wurden, sind die Fragen, wie die verschiedenen Größen von Zellen kontrolliert werden bzw. warum überhaupt z. B. Muskelzellen, Hautzellen oder Blutzellen verschieden groß sind, noch viel zu wenig untersucht. Eines ist allerdings klar, wenn die Kontrolle des Zellwachstums aus den Fugen gerät, können die einzelnen Zelltypen nicht nur ihre Funktionen nicht mehr ausüben – es kommt in den meisten Fällen auch zur Tumorbildung.

„Diese Erkenntnisse sind ein wichtiger weiterer Schritt für das Verständnis der molekularen Kontrolle der Zellgröße und könnten auch von Relevanz für die zukünftige Etablierung neuer Tumortherapien sein“, erklärt Hengstschläger.

Originalpublikation:

eIF3 controls cell size independently of S6K1-activity
Katharina Schipany et al.; Oncotarget; 2015

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