Ein Team um Prof. Dr. Esther Zanin von der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) hat in einer aktuellen Studie die Zellteilung von embryonalen Zellen untersucht. Zentraler Fokus der Forschung ist das Protein Anillin, das eine entscheidende Rolle bei der Asymmetrie der Einschnürung der Mutterzelle spielt. Anillin, das in großen Mengen in Tumorzellen vorkommt, könnte weitreichende Anwendungen für die Entwicklung neuer Krebsmedikamente eröffnen, wie fau.de berichtet.
Durch den Einsatz von Lichtmikroskopen wurde die Zellteilung in Echtzeit beobachtet. Zu Beginn der Teilung bildet sich ein symmetrischer Ring aus Aktin-Proteinen am Äquator der Mutterzelle. Mit voranschreitender Teilung verändert sich dieser Ring und wird asymmetrisch, wobei eine Seite stärker kontrahiert als die andere. Dieser Prozess geht mit einer Verkleinerung des Ringdurchmessers bis zur vollständigen Trennung der Zelle einher.
Mechanismen der Ringasymmetrie
Der Mechanismus hinter dieser Ringasymmetrie war zuvor nicht vollständig verstanden. Während bekannt war, dass Aktinfasern und Anillin maßgeblich an der Steuerung beteiligt sind, zeigt die aktuelle Forschung, dass Anillin eine hemmende Wirkung auf das aktive Schalterprotein RhoA hat. Dies verhindert die Bindung anderer Proteine und hält Myosin inaktiv. Einige Mutationen von Anillin im Fadenwurm Caenorhabditis elegans wurden im Labor erzeugt, um zu verstehen, wie sie die Zellteilung beeinflussen.
Zum ersten Mal konnten die Forscher die Anpassungsmechanismen des Anillin-Proteins beschreiben: Eine flexible Region des Moleküls justiert die Bindungsfähigkeit an die globuläre Domäne in Abhängigkeit von der Fließgeschwindigkeit der Aktinfasern. Starke Strömungen führen zu einer schwachen Bindung an RhoA, während schwache Strömungen eine starke Bindung bewirken. Diese variierende Bindung hat signifikante Auswirkungen auf die Asymmetrie des Rings.
Bedeutung für die Krebsforschung
Die Relevanz dieser Forschungen erstreckt sich über die Grundlagenforschung hinaus und hat potenzielle therapeutische Implikationen, insbesondere in der Krebsforschung. Da Anillin als zytoskeletales Scaffold-Protein in vielen soliden Tumoren überexprimiert wird, erlangt das Verständnis seiner Funktionen in der Zellteilung und der Modulation der Zytoskelettstruktur besondere Bedeutung. Onkogene Transformation führt zu dramatischen Veränderungen der zellulären Homöostase, welche das schnelle Wachstum und die Verbreitung von Tumoren begünstigen können, so pmc.ncbi.nlm.nih.gov.
Die aktuelle Therapieansätze konzentrieren sich hauptsächlich auf Mikrotubuli, wobei die gezielte Behandlung von Aktin und Septin in Krebszellen bislang vernachlässigt wird. Die Erkenntnisse aus der Studie könnten möglicherweise neue Ansätze für die Behandlung von Krebs fördern, insbesondere im Hinblick auf Anillin und seine weitreichenden Funktionen in der Tumorigenese.
Zusammenfassend nimmt die Forschung um das Protein Anillin und seine Rolle in der Zellteilung eine Schlüsselstellung in der Entschlüsselung der Mechanismen der Tumorbildung ein und könnte die Zukunft der Krebsforschung und -therapie maßgeblich beeinflussen.
