Entzündungen als Auslöser von Krebserkrankungen
Vielen Krankheiten, u.a. auch Krebs, liegen chronische Entzündungen zugrunde, wobei typischerweise Stickstoffmonoxid (NO) produziert wird. Die kovalente Bindung einer NO-Gruppe an die Cysteinreste von Proteinen – die so genannte S-Nitrosylierung - ist ein häufiger posttranslationaler Prozess, der die Signalgebung beeinflusst. Eine Deregulierung der S-Nitrosylierung gilt als Auslöser einer ganzen Reihe von Krankheiten. Um zu bestätigen, dass eine deregulierte S-Nitrosylierung das Krebsrisiko erhöht, untersuchte das EU-finanzierte Projekt "Protein S-nitrosylation in inflammation and cancer" (NO-CANCER) modifizierte Proteine in Lungenkrebszellen. Untersucht wurden auch S-nitrosylierte Entzündungsmediatoren und die zugrunde liegenden Mechanismen. Die Forschungsaktivitäten von NO-CANCER konzentrierten sich auf das Oxidoreduktase-Enzym Thioredoxin (Trx), das auf physiologischer Ebene die Denitrosylierung von Proteinen bewirkt. Bei einer Proteomanalyse von Trx-Zielstrukturen in Makrophagen wurden mehr als 500 mutmaßliche Zielproteine identifiziert, die an vielen zellulären Signalwegen und Prozessen wie Proteinfaltung, Zellteilung und Proliferation beteiligt sind. Außerdem werden offenbar mehrere wichtige Entzündungsmediatoren (STAT3, MEK1 und iNOS) durch eine reversible S-Nitrosylierung reguliert, was zeigt, dass die Trx-vermittelte Denitrosylierung den NO-Signalweg beeinflusst. Eine Hemmung der Trx-Funktion stoppte entzündliche Prozesse, da proinflammatorische Proteine wie IL-1 deaktiviert wurden. Die Forschungsarbeit von NO-CANCER demonstrierte, wie die Proteinnitrosylierung Entzündungsprozesse beeinflusst, sodass auf dieser Grundlage nun eine post-translationale Modifikation erfolgen kann, um die Proteinfunktion zu regulieren.
Schlüsselbegriffe
Entzündung, Krebs, Proteinmodifikationen, Stickstoffmonoxid, S-Nitrosylierung, Signalwege, Thioredoxin, Proteinfaltung, Zellteilung, Entzündungsmediatoren, Proteinnitrosylierung
