Integrin-Struktur entschlüsselt

PZ  Forscher des Darmstädter Pharmakonzerns Merck und des Massachusetts General Hospital haben die vollständige dreidimensionale Struktur des Proteins Integrin avb3 aufgeklärt. Das Schlüsselprotein spielt bei zahlreichen biologischen Prozessen und Erkrankungen wie Krebs, Osteoporose, Rheuma und Entzündungen eine zentrale Rolle. Die Ergebnisse des Wissenschaftlerteams sollen in Kürze in Science erscheinen.

Die genaue Kenntnis der Gestalt des Rezeptors gibt nach Meinung der Forscher wichtige Impulse für die Entwicklung neuer Therapieansätze. Integrine übertragen chemische Signale von der Oberfläche einer Zelle in ihr Inneres und steuern so eine Vielzahl zellulärer Prozesse wie Bindung, Entwicklung, Differenzierung und Überleben. Integrin avb3 gilt als therapeutisch interessantester Vertreter dieser Familie. 

Forscher bei Merck wollen künftig Krebserkrankungen bekämpfen, indem sie gezielt Integrine an der Oberfläche von Endothelzellen blockieren. Bestimmte Tumoren aktivieren solche Zellen, um sie zur Ausbildung neuer Blutgefäße zu veranlassen. Mit diesem Trick gelingt es dem Tumor, sich an den Blutkreislauf anzukoppeln, der ihm Nährstoffe für weiteres Wachstum sowie die Chance zur Ausbreitung im Körper bietet.

Dieser Prozess lässt sich durch den spezifischen Integrin-Inhibitor Cilengitide unterbinden. Die Substanz bindet spezifisch an das Integrin, lässt dadurch aktivierte Endothelzellen absterben, was wiederum den Prozess der Neuausbreitung von Blutgefäßen und schließlich das Wachstum und die Ausbreitung des Tumors selbst stoppt.

Den Forschern gelang es, das begehrte Integrin in extrem reiner Form im Gramm-Maßstab herzustellen. Die US-amerikanischen Kollegen züchteten dann Kristalle in der erforderlichen Qualität und klärten die Struktur von Integrin per Röntgenkristallographie auf.

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