Prostatakrebs: protein, das die zelle energieproduktion ein krankheitsfahrer kontrolliert


Prostatakrebs: protein, das die zelle energieproduktion ein krankheitsfahrer kontrolliert

Forscher haben ein Protein identifiziert, das eine wichtige Rolle bei der Kontrolle der Zellenergieproduktion als Treiber für Prostatakrebs spielt. Mit Mäusen zeigen sie, wie die Erhöhung des Proteins, TRAP1, zu aggressiven, invasiven Prostatakrebs führt, wenn es einen Verlust des Tumorsuppressorproteins PTEN gibt - wie es in mehr als einem Drittel der Prostatakarzinome vorkommt.

Die Forscher schlagen vor, dass das Chaperonprotein TRAP1 die Eignung der Mitochondrien - die winzigen Powerhouses in den Zellen - bei Prostata-Tumoren beibehält.

Die Wissenschaftler - vom Wistar Institute Cancer Center in Philadelphia, PA - melden ihre Ergebnisse in der Das Journal der biologischen Chemie .

Der ältere Autor Prof. Dario C. Altieri, Präsident und CEO des Wistar-Instituts, leitet ein Labor, das die Mechanismen untersucht, wie Tumorzellen überleben und sich vermehren. Er sagt:

"Was auf diese Erkenntnisse aufregend ist, ist die Tatsache, dass wir glauben, dass TRAP1 ein drückbares Ziel ist."

In zunehmendem Maße untersuchen die Forscher die molekularen Prozesse, die die Zellen funktionieren und stabil halten, um Hinweise darauf, wie Krebs entsteht.

Von besonderem Interesse sind die anspruchsvollen Mechanismen, die die Struktur und Funktion kontrollieren - ebenso wie die Montage, den Abbau und das Recycling - von Proteinen, die Arbeitspersonen, die unaufhörlich in und um lebende Zellen herumlaufen.

Die Zusammenarbeit von Netzwerken von Chaperonmolekülen beobachtet diese Mechanismen, um die Gesamtstabilität oder Proteostase von Proteinen zu gewährleisten.

Der Schwerpunkt der neuen Studie ist ein besonderes Chaperon-Protein namens TRAP1, das die Proteostase in Mitochondrien reguliert - die winzigen Kompartimente in Zellen, die chemische Energieeinheiten zur Energieversorgung der Zelle erzeugen.

TRAP1 ist strukturell ähnlich wie HSP90, ein anderes Protein, das in größeren Mengen in den Mitochondrien von Krebszellen gefunden wird.

TRAP1 fördert "mitochondriale Fitness" bei Prostata-Tumoren

In früheren Arbeiten hatten Prof. Altieri und Kollegen Mäuse untersucht, die genetisch manipuliert waren, um TRAP1 zu fehlen. Die Mäuse lebten länger und hatten weniger altersbedingte Krankheiten, was darauf hindeutet, dass TRAP1 eine wichtige Rolle bei der Krankheit spielte.

  • In den Vereinigten Staaten ist Prostatakrebs die häufigste Nicht-Hautkrebs bei Männern
  • Die meisten Formen von Prostatakrebs wachsen langsam
  • Die meisten Männer mit Prostatakrebs sind über 65 Jahre alt und sterben nicht daran.

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Altieri erklärt die Begründung für die neue Studie:

"In unserer vorherigen Studie, während wir Beweise hatten, die auf TRAP1s Rolle im Tumorwachstum hindeuteten, fehlten uns die direkten Beweise, die wir benötigten, um die Rolle dieses Proteins in der Prostatakrebsentwicklung zu definieren."

In der neuen Studie entwickelte das Team Mäuse mit einer Überfülle von TRAP1, anstelle von Mäusen, denen das Protein fehlte.

Darüber hinaus hat das Team die Mäuse gezüchtet, um eine Kopie des Gens zu fehlen, das für PTEN, ein Tumorsuppressor-Protein codiert. Rund 40 Prozent der Prostata-Krebs - und vor allem aggressivere Tumore - fehlt eine Kopie des Gens. Das Team versuchte, in den Mäusen Bedingungen so nah an menschlichen Prostatakrebs wie möglich zu simulieren.

Die Ergebnisse zeigten, dass erhöhte TRAP1 mit Verlust von PTEN zu aggressiven, früh einsetzenden, invasiven Prostatakrebs bei den Mäusen führte.

Eine genauere Untersuchung ergab eine vermehrte Proliferation von Tumorzellen, die Blockierung der Apoptose - eine Art von programmiertem Zelltod, der die Tumorzellentwicklung vermindert hat - und eine erhöhte Epithelzellinvasion, "ohne Veränderungen der mitochondrialen Bioenergetik", so die Autoren.

Die Forscher schlussfolgern ihre Ergebnisse, dass TRAP1 die "mitochondriale Fitness" in Prostatatumoren fördert und ihnen dabei hilft, aggressiver und resistent gegenüber der Behandlung zu werden. Sie schlagen vor, dass das Protein ein "umsetzbares" therapeutisches Ziel sein könnte.

Da wir die Rolle der Mitochondrien bei Krebs besser verstehen, ist es wichtig, die Rollen der Proteine, die an der Unterstützung von Tumoren beteiligt sind, gründlich zu untersuchen, um die Energie zu erhalten, die sie für das Überleben wünschen."

Prof. Dario C. Altieri

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