Heidelberg – Um zwischen gesund und krank zu unterscheiden, überprüft das Immunsystem ständig die Proteinbestandteile aller Zellen. Dazu werden Fragmente der Prote-ine auf spezialisierten Molekülen wie auf einem Präsentierteller an der Zellober-fläche zur Schau gestellt. Mit diesen Eiweißbruchstücken weisen sich Zellen bei den Kontrollen durch das Immunsystem aus. Wissenschaftler aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum fanden heraus, wie die Zelle einen Verlust ihrer molekularen Identität verhindert.
Das Immunsystem wehrt Krankheitserreger ab und zerstört entartete körpereigene Zellen. Um krank von gesund zu unterscheiden, überprüfen Immunzellen ständig das Protein-Repertoire des gesamten Organismus. Dazu präsentiert jede einzelne Kör-perzelle Fragmente all ihrer Eiweiße – die sogenannten Peptide – auf der Zellober-fläche. Um von den Immunzellen wahrgenommen zu werden, müssen die Peptide auf molekularen Präsentiertellern, den MHC Klasse I-Komplexen, ausgestellt werden.
Die MHC-Komplexe werden im Zellinneren mit den Eiweißfragmenten beladen. An diesem komplizierten Vorgang ist eine Vielzahl unterschiedlicher Proteine beteiligt. Erschwerend kommt hinzu: Die Lebensdauer der molekularen Präsentierteller ist ei-gentlich kürzer als die benötigte Zeit zur Auswahl der passenden Eiweißfragmente. Bei der Untersuchung dieses Mechanismus entdeckte die Nachwuchsgruppe von Dr. Tobias Dick im Deutschen Krebsforschungszentrum einen Trick, der die Lebensdau-er des Präsentiertellers verlängert und verhindert, dass unbeladene MHC-Komplexe an die Zelloberfläche gelangen.
Zu den Proteinen, die am Beladen der MHC-Komplexe beteiligt sind, gehören Tapa-sin und ERp57. Die Wissenschaftler erkannten, dass diese beiden dafür zuständig sind, den Präsentierteller für Peptide zugänglich zu halten und seine Lebensdauer zu verlängern. Dies gelingt nur, wenn beide Moleküle aneinander gebunden sind. Die Forscher zeigten, dass Tapasin ERp57 über diese ungewöhnliche Bindung quasi gefangen hält: Ungebundenes ERp57 würde sonst die Bindestelle für Peptide inakti-vieren, so dass unbeladene MHC Klasse I-Komplexe an die Zelloberfläche gelangen könnten. An leeren Präsentiertellern jedoch könnte das Immunsystem weder gesun-de noch kranke Zellen oder Eindringlinge als solche erkennen – sie hätten ihre Iden-tität verloren. Ein folgenschweres Szenario, dass die Funktion der körpereigenen Abwehr gefährden würde.
Alexandra Kienast, Marc Preuss, Monique Winkler und Tobias P. Dick: Redox regula-tion of peptide receptivity of major histocompatibility complex class I molecules by ERp57 and tapasin. Nature Immunology Band 8 (8), Seite 864-872, 2007, DOI: 10.1038/ni1483
Das Deutsche Krebsforschungszentrum hat die Aufgabe, die Mechanismen der Krebsentstehung systematisch zu untersuchen und Krebsrisikofaktoren zu erfassen. Die Ergebnisse dieser Grundlagenforschung sollen zu neuen Ansätzen in Vorbeugung, Diagnose und Therapie von Krebserkrankungen führen. Das Zentrum wird zu 90 Pro-zent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent vom Land Baden-Württemberg finan-ziert und ist Mitglied in der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e.V.
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