[21.06.2012] Sie schauen ganz genau hin, die Wissenschaftler um Prof. Dr. Shirley Knauer am Zentrum für Medizinische Biotechnologie (ZMB) der Universität Duisburg-Essen (UDE). Deshalb ist ihnen jetzt ein großer Erfolg in der Grundlagenforschung gelungen, der bedeutsam für Krebstherapien sein kann. Sie entdeckten einen neuen Angriffspunkt zur Blockierung eines speziellen Eiweiß-spaltenden Enzyms. Ihre Ergebnisse sind in den Fachzeitschriften „Blood Cancer Journal“ und „The FASEB Journal“ erschienen.

Eiweiß-spaltende Enzyme, so genannte Proteasen, sind nicht nur im gesunden Körper bei der Wundheilung wichtig, sondern auch bei Krebs- und Infektionskrankheiten. Sie haben tumorfördernde Eigenschaften, die verhindert werden sollen. Gegen einige dieser „krankmachenden“ Enzyme werden bereits Medikamente eingesetzt, allerdings mit unterschiedlichem Erfolg. Will man sie wirksam blockieren, hilft dabei sicherlich das Wissen, wie sie genau funktionieren.

Ein Vertreter aus dieser Eiweißfamilie, Threonin-Aspartase-1, ist besonders schwer zu durchschauen. Neue Untersuchungen untermauern, dass es bei Leukämie und anderen Krebserkrankungen aktiv sein könnte. „Es ist jedoch nicht klar, wie die Aufgaben dieses Enzyms in der Zelle tatsächlich aussehen. Daher gibt es weltweit noch immer keinen Wirkstoff, der diese Protease hemmen kann“, so Professorin Knauer.

Nach mehrjähriger Forschung gelang es den Wissenschaftlern nun, neue Einsichten in die Funktionsweise dieses Enzyms zu gewinnen. „Bisher hat man angenommen, dass zwei Threonin-Aspartase-1 Moleküle zusammenkommen müssen, um aktiv zu sein. Unsere Ergebnisse deuten nicht nur darauf hin, dass bereits ein Molekül dafür ausreicht, sondern dass wir durch das 'Aneinanderkleben' zweier Enzyme die tumorfördernden Eigenschaften unterdrücken können“, erläutert die Molekularbiologin.

Das sei ein völlig neuer Angriffspunkt, um mögliche Wirkstoffe zu entwickeln. „Wir suchen nun chemische Substanzen, die als molekulare Threonin-Aspartase-1-Klebstoffe wirken. Leider kann man diese nicht einfach im Internet bestellen, weshalb wir hier auf kluge Köpfe setzen.“ Die Proteaseforschung hat an der UDE eine lange und erfolgreiche Tradition. Tatsächlich gelang es einem anderen Team am ZMB bereits, ein ähnliches Problem für eine weitere Protease-Familie zu knacken.

Zusammen mit Experten aus verschiedenen Disziplinen, wie dem Chemical Genomics Centre (CGC) des Max-Planck-Instituts für molekulare Physiologie in Dortmund, wollen die Forscher nun die gesamte Schlagkraft der modernen Molekularbiologie nutzen. „Bei der Suche nach molekularen Werkzeugen kommen uns zudem modernste, durch das Land und die Deutsche Forschungsgemeinschaft finanzierte Mikroskopie-Technologien zu Hilfe“, so Professorin Knauer.

Originalveröffentlichungen:
Bier, C., Knauer, S. K., Wünsch, D., Kunst, L., Scheiding, S., Kaiser, M., Ottmann, C., Kramer, O. H., and Stauber, R. H. (2012). Allosteric inhibition of Threonin-Aspartase-1's pathobiological activity by enforced dimerization in vivo. The FASEB J. fj.11-202432.
Wünsch, D., Fetz, V., Heider, D., Tenzer, S., Bier, C., Kunst, L., Knauer, S. K., and Stauber, R. H. (2012). Chemico-genetic strategies to inhibit the leukemic potential of Threonine Aspartase-1. Blood Cancer Journal (in press).

Weitere Informationen:
Prof. Dr. Shirley Knauer, Tel. 0201/183-4987, shirley.knauer@uni-due.de

Redaktion: Katrin Koster, Tel. 0203/379-1488