Erforschung von Zellteilungsmechanismen
Mitose ist ein komplexer und stark regulierter Prozess. Die Erforschung regulatorischer Mechanismen bei der Mitose und daran beteiligter Substanzen kann Aufschluss über Prozesse wie Altern, die Entstehung von Krankheiten und allgemeine Wachstums- und Reparaturprozesse liefern. Während der Mitose bildet sich in der Zelle eine spindelförmige Struktur aus. Dabei gleicht die Zelle einem Wasserballon, in dem mikroskopisch kleine Bahngleise (so genannte Spindelfasern), die die beiden Zellpole verbinden, den Transport des chromosomalen Erbguts ans jeweils andere Ende der Zelle übernehmen. Dies ist die Voraussetzung für den letzten Schritt der Teilung, in dem jede Tochterzelle eine komplette Kopie der ursprünglichen DNA erhält. Um das Material entlang der Spindelfasern zu transportieren, muss es in einem komplexen Prozess, an dem verschiedene biochemische und strukturelle Mechanismen beteiligt sind, daran befestigt werden. Zu den Proteinkomplexen, die für diesen Prozess zuständig sind, gehört RZZ (bezeichnet nach seinen Komponenten Rod, Zwilch und Zw10). Das Projekt RZZ (Structural and functional characterization of the RZZ complex) erforschte, wie RZZ die Signale des Befestigungsapparats verarbeiten, damit das chromosomale Material bei der Mitose gleichmäßig verteilt wird. Eine wichtige Erkenntnis war, dass der RZZ-Komplex den gleichen Ursprung hat wie ein bestimmter Vesikelanbindungsapparat, der nur bei Tieren bzw. Metazoen vorkommt. Zudem gelang es den Forschern, die Rod-Komponente in Insektenzellen zu exprimieren und den nativen RZZ-Komplex aus menschlichen Zellen aufzureinigen. Durch großskalige Expression und Aufreinigung wurde genug Material hergestellt, um eine Karte der Untereinheiten zu erstellen und elektronenmikroskopische Strukturanalysen vorzunehmen. Die Phosphorylierung (d.h. Hinzufügen einer Phosphatgruppe) über so genannte Kinasen ist ein ubiquitärer biochemischer Prozess in Zellen. Ergebnisse des Projekts RZZ legen nahe, dass durch Phosphorylierung bestimmte Interaktionen zwischen RZZ und anderen Proteinen reguliert werden, die an der Spindelbefestigung beteiligt sind. Ergebnisse des RZZ-Projekts sind u.a. die Isolierung des RZZ-Komplexes aus menschlichen Zellen sowie Erkenntnisse über regulatorische Prozesse während der Mitose. Dies kann die Entwicklung gezielter Therapien gegen unkontrollierte Zellteilung als Ursache für Krebserkrankungen vorantreiben.
