22.02.2019 Neuer Regulationsmechanismus der Zellteilung entdeckt

Studie eines internationalen Forscherteams mit Beteiligung der Universitäten Gießen und Marburg mit Relevanz für die Tumorforschung

Pressemitteilung des Forschungscampus Mittelhessen

Einen neuen Regulationsmechanismus für die Zellteilung (Mitose) hat ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Prof. Dr. Lienhard Schmitz, Biochemisches Institut am Fachbereich Medizin der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU), entdeckt. Teilungsaktive Zellen des Körpers verdoppeln zunächst ihr Erbmaterial, welches anschließend während der Mitose auf beide Tochterzellen gleichmäßig verteilt wird. Dieser hochkomplexe Mechanismus wird durch zahlreiche molekulare Signale reguliert, da Störungen dieses Vorgangs zu genetischer Instabilität oder Zelltod führen können.

An der Studie beteiligt waren Forscherinnen und Forscher der Universitäten Gießen, Marburg, Köln, Newcastle (Großbritannien) Oklahoma (USA) und Rotterdam (Niederlande) sowie des Max-Planck-Instituts aus Bad Nauheim. Ihnen gelang nun die Entdeckung eines weiteren Regulationsmechanismus der Mitose, der für die Segregation der Chromosomen während der Zellteilung wichtig ist. Der Ausgangspunkt dieser Studie war die Entdeckung, dass ein bestimmtes Histonprotein (H2B), welches als Verpackungsmaterial für die DNA dient, während der Mitose durch das Anhängen einer Phosphatgruppe chemisch verändert wird.

Dr. Markus Seibert aus der Arbeitsgruppe von Prof. Schmitz konnte die für das Anhängen und Abspalten der Phosphatgruppe verantwortlichen Enzyme identifizieren. Weitere Experimente zeigten, dass eine Störung der Phosphorylierungen des Histons H2B zu einer unvollständigen oder komplett defekten Zellteilung führt. „Diese Ergebnisse führen zu einem vertieften Verständnis der Mitose“, so Dr. Markus Seibert. „Sie sind aber auch von Relevanz für die Tumorforschung, da Zellteilungsfehler ein typisches Merkmal von Krebszellen darstellen und somit Ansatzpunkte für Therapien bieten.“

Prof. Lienhard Schmitz ergänzt: „Die komplette Identifizierung der beteiligten Moleküle und Mechanismen eines so hochkomplexen Vorgangs wie dem der Mitose ist von einem einzelnen Labor nicht mehr zu leisten und illustriert die steigende Tendenz zur Notwendigkeit von überregionalen und internationalen Kollaborationen.“

Die Untersuchungen wurden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert, unter anderem im Rahmen des von der Philipps-Universität Marburg koordinierten, internationalen Sonderforschungsbereichs TRR 81 „Chromatinveränderungen in Differenzierung und Malignität“.

Publikation:

Markus Seibert, Marcus Krüger, Nikolaus A. Watson, Onur Sen, John R. Daum, Johan A. Slotman, Thomas Braun, Adriaan B. Houtsmuller, Gary J. Gorbsky, Ralf Jacob, Michael Kracht, Jonathan M.G. Higgins, M. Lienhard Schmitz: CDK1-mediated phosphorylation at H2B serine 6 is required for mitotic chromosome segregation. J Cell Biol. 2019, online veröffentlicht am 14. Februar 2019

DOI: 10.1083/jcb.201806057, http://jcb.rupress.org/content/early/2019/02/13/jcb.201806057

Weitere Informationen:

Der Forschungscampus Mittelhessen (FCMH) ist eine hochschulübergreifende Einrichtung nach §47 des Hessischen Hochschulgesetzes der Justus-Liebig-Universität Gießen, der Philipps-Universität Marburg und der Technischen Hochschule Mittelhessen zur Stärkung der regionalen Verbundbildung in der Forschung, Nachwuchsförderung und Forschungsinfrastruktur.
Die Entwicklung neuer Strategien für die Krebstherapie und die Verbesserung gängiger Behandlungsmethoden wie die Chemo- und Strahlentherapie sind die zentralen Ziele der gemeinsamen Forschungsaktivitäten der Forschenden der JLU, der UMR und der THM im Campus-Profilbereich „Tumorforschung und Immunologie“.
Webseite des Campus-Profilbereichs Tumorforschung und Immunologie: http://www.fcmh.de/tumor

Kontakt:

Prof. Dr. M. Lienhard Schmitz
Dr. Markus Seibert
Justus-Liebig-Universität Gießen
Biochemisches Institut
Friedrichstraße 24, 35392 Gießen
E-Mail: lienhard.schmitz@biochemie.med.uni-giessen.de
E-Mail: markus.seibert@biochemie.med.uni-giessen.de

Prof. Dr. Ralf Jacob
Philipps-Universität Marburg
Institut für Zytobiologie und Zytopathologie
Robert-Koch-Straße 6, 35037 Marburg
Telefon: 06421 28-66482
E-Mail: jacob@staff.uni-marburg.de