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Hypoxische Bedingungen herrschen beispielsweise im Inneren von Tumoren, die nicht ausreichend mit Blutgefäßen versorgt sind. Sie kommen aber auch bei anderen Krankheiten vor, beispielsweise bei Unterversorgung mit Sauerstoff nach einem Schlaganfall oder Herzinfarkt oder bei obstruktiven Erkrankungen der Lunge. Um mit diesen extremen Bedingungen klar zu kommen hat der Körper ein spezielles biochemisches Programm entwickelt. Bei Hypoxie werden bestimmte Gene abgelesen, die unter Bedingungen der guten Sauerstoffversorgung nicht benötigt werden. Diese unter hypoxischen Verhältnissen neu gebildeten Genprodukte sorgen beispielsweise dafür, dass neue Blutgefäße gebildet werden oder dass der zelluläre Stoffwechsel so umgeschaltet wird, dass er auch ohne ausreichende Sauerstoffversorgung funktioniert. Dieser Umschaltungsprozess wird durch ein ausgeklügeltes biochemisches Programm reguliert. Dabei spielen eine Reihe von Proteinen eine Rolle, die sich gegenseitig regulieren. Ein wichtiges Regulationsprotein in der Antwort des Körpers auf niedrige Sauerstoffkonzentrationen ist das so genannte Siah-Protein: Siah kann andere Proteine binden und so modifizieren, dass der Abbau des Bindungspartners veranlasst wird. Daher ist es wichtig, dass dieses Siah-Protein nicht unkontrolliert arbeitet, denn das würde durch die ständige Zerstörung der Partnerproteine zu einer bedrohlichen Situation führen. Die Arbeitsgruppe von Prof. Lienhard Schmitz am Biochemischen Institut des Fachbereichs Medizin der Justus-Liebig-Universität Gießen fand einen neuen molekularen Mechanismus, der die Aktivität von Siah kontrolliert. Wie seine Gruppe in der Januar-Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift "Nature Cell Biology" publiziert, wird das Siah-Protein bei ausreichenden Sauerstoffkonzentrationen ständig kontrolliert. Dies geschieht durch ein zweites Protein, das als Wächter funktioniert und permanent chemische Gruppen an Siah anheftet, um es in seiner zerstörerischen Aktivität zu behindern und zu destabilisieren. Unter Bedingungen des Sauerstoffmangels bindet das Siah-Protein besser an seinen Wächter und veranlasst somit seinen Abbau. In Abwesenheit des Wächters kann nun das Siah-Protein ungehindert die hypoxische Antwort auslösen. Wie Prof. Schmitz und seine Arbeitsgruppe zeigen konnten, ist dieser Regulationsmechanismus von zentraler Bedeutung für das Anschalten der Hypoxie-Antwort des Körpers.
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