Uni Graz und TU Graz

Über Krebs-Gene und eine Blaulicht-Bakterie

Pharmazeutinnen und Pharmazeuten der Uni Graz sind Krebs-Genen auf die Spur gekommen und erkennen dabei relevante Mutationen. Auch die Forschenden der TU Graz konnten die Funktionsweise eines in Bakterien vorkommenden Proteins entschlüsseln, welches durch blaues Licht aktiviert wird.

STEIERMARK/GRAZ. Die Pharmazeutinnen und Pharmazeuten der Uni Graz konnten im Zuge von Forschungen relevante Mutationen bei Krebs-Genen erkennen.

Bei vielen Krebspatientinnen und -patienten ist die Stoppung des unkontrollierten Zellwachstums deaktiviert. Verantwortlich dafür sind verschiedene Mutationen. Christina Mößlacher und Ulrich Stelzl vom Institut für Pharmazeutische Wissenschaften der Universität Graz haben mit ihrem Team nun in einem bekannten Krebs-Gen eine Reihe solcher Veränderungen identifiziert, die mit der Entstehung von Tumoren in Zusammenhang stehen. Die Ergebnisse wurden im Magazin Life Science Alliance publiziert.

Das Gen NF2
Dieses Gen stoppt das Wachstum und die Teilung von Zellen, sobald diese auf anderes Gewebe stoßen. Jedoch in verschiedenen Tumoren ist diese Funktion deaktiviert. 

„Wir haben herausgefunden, dass Mutationen in einer bestimmten Region von NF2 ausschlaggebend dafür sind, ob das Gen in Bezug auf Zellwachstum aktiv ist oder nicht.“
Ulrich Stelzl, Institut Pharmazeutische Wissenschaften Uni Graz.

Das Zusammenspiel vieler Mutationen in Tumoren muss noch besser verstanden werden, was die Hoffnung auf rasche Anwendung dämpft. Die aktuellen Forschungsergebnisse können aber eine zielgerichtete Medikamentengabe erleichtern. 

„Es ist auch hilfreich zu wissen, welche Medikamente vermutlich nicht wirken, um Patientinnen und Patienten möglichst schonend und individuell behandeln zu können.“
Ulrich Stelzl, Institut Pharmazeutische Wissenschaften Uni Graz.

Ein-Aus-Schalter für Enzyme

Indessen konnten Forschende der TU Graz die Funktionsweise eines in Bakterien vorkommenden Proteins entschlüsseln, dessen enzymatische Aktivität durch blaues Licht aktiviert wird.

Das Licht beeinflusst Lebewesen auf unterschiedliche Weise. So richten Pflanzen ihr Wachstum nach der Sonne aus oder wir Menschen werden durch Tageslicht gesteuert. An diesen Vorgängen beteiligte Fotorezeptoren, also Proteine, können unterschiedliche Farben von Licht wahrnehmen. 

10.000-fache Steigerung der enzymatischen Aktivität
Forschende der TU Graz haben nun die Funktion eines sehr effizienten Fotorezeptors entschlüsselt. Untersucht wurde ein Protein, das in vielen Bakterien vorkommt und die Lebensweise der Bakterien steuert. Bei Dunkelheit ist es komplett inaktiv, ist es aber blauen Anteilen des Tageslichtes ausgesetzt steigt die Aktivität sprunghaft an.

„Die enzymatische Aktivität des Proteins ist bei Belichtung rund 10.000-Mal höher als bei Dunkelheit."
Andreas Winkler, Leiter der Arbeitsgruppe Photobiochemistry am Institut für Biochemie der TU Graz.

Die Forschung konnte wertvolle Erkenntnisse übe die Funktionsweise dieses Proteins liefern. Somit werden Anwendungsgebiete in verschiednen Disziplinen ermöglicht.  Ein potenzieller Einsatzbereich sind optogenetische Behandlungsmethoden in der Medizin: Medikamente, die an einen lichtregulierten Proteinschalter gekoppelt wären, könnten zeitlich exakt und nur in einem eng begrenzten Bereich des Körpers wirksam werden. Nebenwirkungen ließen sich so reduzieren.

Auch zellbiologische Forschung könnte davon profitieren. Es könnten Veränderungen auf molekularer Ebene gezielt ausgelöst und somit besser analysiert werden. Von der praktischen Anwendung sei man aber noch weit entfernt. Die Forschungsarbeit liefere aber wichtige grundlegende Erkenntnisse.

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