Ein Team von Wissenschaftlern rund um Martin Eilers vom <a href=http://www.pch2.biozentrum.uni-wuerzburg.de/startseite>Biozentrum der Universität Würzburg</a> hat einen Rückkopplungs-Mechanismus beschrieben, der die Aktivität des Krebsgens MYC auf dem physiologisch richtigen Pegel hält.
Wie sich ein Gen durch Rückkopplung selbst reguliert<% image name="800px-C-Myc-DNA_complex" %>
<small><b>Regulation einer Vielzahl von Genen:</b> Komplex des Transkriptionsfaktors c-Myc (rot) mit DNA. <i>Illustration: en.wikipedia-User AbsturZ/Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported-Lizenz</small>
Das MYC-Gen codiert für das Protein c-Myc, das zu den Transkriptionsfaktoren gehört und die Expression von ca. 15 Prozent aller menschlichen Gene reguliert. Verschiedene Krebsarten sind mit einer mutierten Version des Gens in Zusammenhang gebracht worden, die permanent exprimiert wird und dadurch zur Aktivierung von Genen führt, die in Wachstum und Vermehrung von Zellen involviert sind. MYC wird aus diesem Grund zu den Protoonkogenen (also denjenigen Genen, die durch Mutation zu Krebsgenen werden können) gerechnet.
Mittels eines siRNA-Screens suchte die Würzburger Gruppe nun die die Gesamtheit der Proteinkinasen (jener Enzyme, die die Übertragung einer Phosphatgruppe auf eine Aminosäure katalysieren) daraufhin ab, welche ihrer Vertreter als Hemmer von c-Myc auftreten. Mit siRNAs, kleinen RNA-Stücken, die die Aktivität einzelner Gene herunterfahren können, lassen sich die Kinasen quasi der Reihe nach ausschalten und der Effekt auf c-Myc feststellen. Dabei konnte Eilers´ Gruppe die Proteinkinase MK5 als Hemmer von c-Myc identifizieren.
<b>Rückkopplungsmechanismus entdeckt</b>
Bei der Untersuchung des genauen Mechanismus dieser Hemmung zeigte sich, dass MK5 selbst wiederum von c-Myc aktiviert wird: der Transkriptionsfaktor aktiviert also seinen eigenen Hemmer und erzeugt auf diese Weise einen Rückkopplungsmechanismus, der für die Einstellung des physiologisch richtigen Aktivitätspegels verantwortlich ist. In Darmkrebszellen, mit denen sich die Wissenschaftler näher beschäftigten, ist diese Rückkopplung außer Kraft gesetzt, wodurch die ungebremste Vermehrung losgetreten wird.
Die Arbeit wurde in der Zeitschrift „Molecular Cell“ veröffentlicht und ist im Rahmen des EU-Forschungsprojekts „Growthstop“ durchgeführt worden, das vom <a href=http://www.cemit.at>CEMIT</a> in Innsbruck koordiniert wird.
<small>Originalarbeit: <a href=http://www.cell.com/molecular-cell/abstract/S1097-2765(11)00050-5?switch=standard>„The MK5/PRAK Kinase and Myc Form a Negative Feedback Loop that Is Disrupted during Colorectal Tumorigenesis“</a>, Molecular Cell, Volume 41, Issue 4, 18 February 2011, Pages 445-457</small>