Rezeptor von der Zelloberfläche auch im Zellkern aktiv

Rezeptor von der Zelloberfläche auch im Zellkern aktiv
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Rezeptor von der Zelloberfläche auch im Zellkern aktiv
14.9.2001 Die Zellen eines Organismus kommunizieren miteinander über verschiedene Botenstoffe, die ins Blut
oder Gewebe abgegeben werden. Die Botenstoffe erkennen die Zellen über Rezeptoren an ihrer Oberfläche,
bzw. die Zellen erkennen die Botenstoffe über ihrer Oberflächenrezeptoren. Mit dem Kontakt zwischen dem
Botenstoff außerhalb der Zelle und dem Rezeptor auf der Zelloberfläche wird eine Signalkette im Inneren der
Zelle in Gang gesetzt, die je nach Zelltyp, Botenstoff, Entwicklungsstand der Zelle, Vorhandensein anderer
Botenstoffe und weiterer Faktoren in verschiedensten Zellantworten endet.
Ein gut untersuchter Botenstoff ist der Epidermale Wachstums Faktor (Epidermal Growth Factor, EGF), der zur
Botenstoffgruppe der Cytokine gehört. Der Rezeptor für EGF ist der EGF-Rezeptor, kurz EGFR. Bislang war
bekannt, daß nachdem EGF an den EGF-Rezeptor angedockt hat, daß der EGF-Rezeptor von der
Zelloberfläche in die Zelle aufgenommen wird und Signalketten in der Zelle auslöst. EGF und sein Rezeptor
sind an vielfältigen Zellantworten beteiligt.
Signale über EGF und den EGF-Rezeptor führen zur Zellteilung, zum Zellwachtum und zur Zell-Entwicklung.
EGF löst beispielsweise bei Mäuseföten Zahnentwicklung aus, es induziert aber auch die Bildung des
Immunsystem-modulierendenden Stoffes Interferon-Gamma. Weiterhin ist EGF in Kombination mit anderen
Botenstoffen an der Wundheilung beteiligt.
Im Fluoreszenzbild zeigen die gelb gefärbten Bereiche die EGF-Rezeptoren im Zellkern
(Immunfärbung im konfokalen Lasermikroskop)
Dadurch, daß EGF-Rezeptoren an Membranen von fast allen Zelltypen einschließlich Hautzellen vorhanden sind,
ist die Rolle des EGF-Signalsystems und die Erforschung seiner vielfältigen Wirkungen auf Zellen Gegenstand
laufender Forschungsarbeiten zur EGF-Signaltransduktion. Die Arbeitsgruppe um Shiaw-Yih Lin und Mien-Chi
Hung von der Universität Texas konnte nun zeigen, daß der EGF-Rezeptor von der Zelloberfläche in ZellInnerste, den Zellkern, wandern kann und dort in der Lage ist, Gene zu aktivieren. Diese Gen-aktivierende
Eigenschaft macht den EGF-Rezeptor zu einem der sogenannten Transkriptionsfaktoren, das bedeutet, der
Rezeptor ist in der Lage das Ablesen von Genen zu fördern. Die in der September 2001-Ausgabe von Nature
Cell Biology veröffentlichen Ergebnisse geben dem EGF-Rezeptor eine Rolle bei der Transkription des Cyclins
D1, welches am Zellwachstum beteiligt ist.
Neben dem EGF-Rezeptor sind noch andere Rezeptoren im Zellkern entdeckt worden. So findet man
beispielsweise die Rezeptoren für Insulin und den Nervenwachstumsfaktor ebenfalls im Zellkern, kennt aber
noch nicht deren Funktion(en).
Diese Ergebnisse zeigen, daß "alte Bekannte" unter den Molekülen einer Zelle noch für Überraschungen gut
sind. Die frühere Annahme, "ein Molekül - eine Aufgabe", kann als überholt angesehen werden. Beispiele dafür
sind Cytochrom c und Cathepsin B. Cytochrom c ist ein kleines Protein in den Mitochondrien und an der
Zellatmung beteiligt, es kann aber auch eine Funktion im programmierten Zelltod wahrnehmen. Cathepsin B hat
ebenfalls eine Rolle im programmierten Zelltod. Anfangs war Cathepsin B nur als lysosomales Protein bekannt
war, welches am Abbau "alter" Proteine beteiligt ist, aber es konnte gezeigt werden, daß es vielfältigere
Aufgaben hat.
Die einzelnen Bausteine der Zelle sind also vielmehr vernetzt als es scheint und es werden noch viele
Einzelbefunde aber auch ganzheitlichere Modelle notwendig sein, um das Zusammenspiel der einzelnen
Komponenten zu verstehen. mw
http://www.lifescience.de/artikel/06945/index.html
15.11.01
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Die Originalarbeit:
Lin SY, Makino K, Xia W, Matin A, Wen Y, Kwong KY,
Bourguignon L, Hung MC (2001): Nuclear localization of
EGF receptor and its potential new role as a transcription
factor; Nature Cell Biology, Volume 3; 802 - 808
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15.11.01