Nr. 11 /9. August 2001

Molekularbiologische Höhlenforscher

Geheimnis von Einbuchtungen auf Zelloberflächen gelüftet

Vor mehr als 50 Jahren haben Wissenschaftler sie entdeckt – aber erst jetzt ist es mit Hilfe gentechnischer Methoden gelungen ein Teil ihrer Funktion zu ergründen. Die Rede ist von sogenannten Caveolae (lat. für kleine Höhlen), kleinen Einbuchtungen oder Organellen auf der Oberfläche von Zellen. Wie Dr. Marek Drab* (Franz-Volhard-Klinik der Charité Campus Berlin-Buch und Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin, MDC, Berlin-Buch) und Prof. Teymuras Kurzchalia (Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik, Dresden) jetzt zeigen konnten, spielen diese Organellen eine wichtige Rolle bei der Weiterleitung von Signalen in Zellen. Des Weiteren scheinen sie auch bei der Aufrechterhaltung der Lungenfunktion und des Herzkreislaufsystems eine entscheidende Rolle zu spielen. Die Arbeit der Wissenschaftler ist jetzt in dem amerikanischen Wissenschaftsmagazin Science erschienen (Published online August 9, 2001; 10.1126/science.1062688, Science Express Reports).

Dr. Drab und seine Kollegen hatten bei Mäusen das Gen für das Protein caveolin-1 ausgeschaltet (knock-out Mäuse) und kamen damit der Funktion dieser Einbuchtungen auf der Zelloberfläche auf die Spur. Das Protein ist ein Hauptbestandteil dieser Höhlen. Die Wissenschaftler stellten fest, dass die knock-out-Mäuse im Gegensatz zu den Tieren, die nicht gentechnisch verändert worden waren, überhaupt keine Höhlungen auf Zelloberflächen bildeten. Weiter war das Lungengewebe der knock-out Tiere durch vermehrtes Wachstum von Endothelzellen stark verdickt, was die Atmung der Tiere erheblich beinträchtigte. Auch waren die Stickstoff-  und Kalziumsignalwege unterbrochen, was unter anderem die Kontraktion des Herzmuskels stark behinderte. Diese nach Angaben der Wissenschaftler “dramatische Veränderung” der Plasmamembranstruktur der Zelloberfläche ist für die knock-out Tiere jedoch nicht tödlich. Offenbar wird die Funktion der fehlenden Zellorganellen von anderen Molekülen übernommen, vermuten die Wissenschaftler.

 

*Marek Drab1,2, Paul Verkade1, Marlies Elger3, Michael Kasper4, Matthias Lohn2,3, Birgit Lauterbach2,3, Jan Menne3, Carsten Lindschau2,3, Fanny Mende1, Friedrich C. Luft2, Andreas Schedl5, Hermann Haller3 and Teymuras V. Kurzchalia1,*

 

1 Max Planck Institute for Molecular Cell Biology and Genetics, Pfotenhauer-Str. 108, D-01307 Dresden, Germany

2 Franz Volhard Clinic and Max-Delbrück-Center for Molecular Medicine, Humboldt University Berlin, Wiltberg-Str. 50, D-13125 Berlin, Germany

3 Hannover Medical School, Karl-Neuberg-Str. 1, D-30625 Hannover, Germany

4 Institute of Anatomy, Technical University of Dresden, Fetscher-Str. 74, D-01307 Dresden, Germany

5 Max-Delbrück-Center for Molecular Medicine (MDC) Berlin-Buch, Robert-Roessle-Str. 10, D-13125 Berlin, Germany

 

Barbara Bachtler
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