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Wie Epithelzellen ihre Asymmetrie beibehalten

Die Asymmetrie von Zellen ist eine Grundvoraussetzung für funktionierendes Leben. In allen Lebensformen sind polarisierte Zellen, Gewebe und Organe auf eine fehlerfreie Herstellung von Asymmetrie angewiesen. Seit Jahren versuchen Biologen die Prozesse zu verstehen, die zu Zellpolarität führen - wie reagieren Zellen auf Signale von außen, wie empfangen sie diese überhaupt, wie können sie den Aufbau ihres Zellskeletts umgestalten, wie Moleküle gezielt an bestimmte Orte im Zellinneren transportieren? Ist einer dieser Prozesse gestört, kann die Polarität der Zelle nicht aufrecht erhalten werden. Bei Menschen kann das zu unterschiedlich schweren Erkrankungen führen, unter anderem auch zur Bildung von Krebsmetastasen.

Forscher des MPI-CBG haben gemeinsam mit Kollegen der Arbeitsgruppe von Bernard Hoflack der Technischen Universität Dresden einen diese Prozesse näher untersucht: Mit Hilfe einer im Hoflack-Labor neu entwickelten Technologie konnten sie einen Mechanismus nachweisen, der dafür sorgt, dass das Crumbs-Protein in der richtigen Konzentration gebildet und an den richtigen Ort in der Zelle gebracht wird - dieses Protein ist eine wichtige Determinante für Zellpolarität. Das Retromer, eine Maschinerie, die den Proteintransport sortiert und kontrolliert, sorgt dafür, dass Crumbs nicht den Weg einschlagen kann, der dazu führt, dass es abgebaut wird. Fehlt das Retromer, geht auch das Crumbs-Protein verloren und die Zelle verliert ihre Polarität. Die Folge: Das betroffene Gewebe ist nicht mehr funktionsfähig. Die Forscher haben also einen neuen Signalweg entdeckt, den Epithelzellen offenbar nutzen, um ihre Polarität aufrecht zu erhalten. 

Originalveröffentlichung:
Pocha SM, Wassmer T, Niehage C, Hoflack B, Knust E:
Retromer controls epithelial cell polarity by trafficking the apical determinant Crumbs.
Curr Biol. 2011 Jul 12;21(13):1111-7. Epub 2011 Jun 23.