Tumorsuppressorgen

Englisch: tumor suppressor genes

Definition

Als Tumorsuppressorgene werden Gene bezeichnet, deren Produkte die unkontrollierte Teilung genomisch geschädigter Zellen unterdrücken und dadurch die Entstehung von Tumoren verhindern können.

Beispiele

Produkte der Tumorsuppressorgene sind unter anderem:

Protein 53 (p53)

Protein 53 ist ein Transkriptionsfaktor, der HDM2-gebunden inhibiert im Zellkern vorliegt. Bei Schädigung der DNA durch Kanzerogene (z.B. UV-Licht) wird p53 durch Phosphorylierung von HDM2 aktiviert. Es bindet an seine Promotorregion und exprimiert weitere Tumorsuppressorgene, deren Genprodukte einen Zellarrest (p21 und p16) oder die Apoptose (BAX) der Zelle induzieren können

siehe auch: Zellzyklus-Kontrollpunkte

Protein 21 (p21) und Protein 16 (p16)

Protein 21 und Protein 16 können durch Inhibition von CDK/Cyclin-Komplexen die Zelle am G1- und G2-Kontrollpunkt des Zellzyklus arretieren.

BAX

BAX induziert die Apoptose der Zelle. Es setzt das in der Atmungskette der Mitochondrien befindliche Cytochrom c frei. Cytochrom c löst innerhalb des Zytoplasmas eine Aktivierungskaskade unterschiedlicher Enzyme aus:

Cytochrom c aktiviert Initiatorcaspase 9
Affektorcaspase 9 aktiviert Effektorcaspase 3
Effektorcaspase 3 aktiviert Desoxyribonukleasen, welche die DNA fragmentieren

Rb-Protein

Rb-Proteine (Retinoblastom-Proteine) liegen im Zytoplasma der Zelle. Durch Bindung von Transkriptionsfaktoren der E2F-Familie und DP2 inhibieren sie die Überexpression von deren Zielgenen. Rb-Proteine werden im Rahmen des Zellzyklus von cyclinabhängigen Kinasen (CDKs) phosphoryliert und phasenabhängig deaktiviert.

PTEN

PTEN ("Phosphatase and Tensin Homolog") greift in den PI3K-Akt-Signalweg ein, indem es Phosphorsäureester wie PIP2 und PIP3, aber auch die Proteinkinase B dephosphoryliert. Es wirkt dem antiapoptotischen PI3K-Akt-Signalweg entgegen und hemmt die Zellproliferation.

Tumorsuppressorgene und Krebsentstehung

Multiple Mutationen, in der Regel Punktmutationen (Missense-, Nonsense-Mutationen) von Tumorsuppressor- und Protoonkogenen sind verantwortlich für die maligne Transformation von Zellen im Rahmen der Krebsentstehung. Häufig bedarf es dabei der Akkumulation von mehreren genetischen Schädigungen im Sinne der Knudson-Hypothese der Tumorentwicklung. Durch die Außerkraftsetzung verschiedener Zellzyklus-Kontrollmechanismen teilen sich Krebszellen unkontrolliert. Man vermutet, dass eine Loss-of-Function-Mutation von Tumorsuppressorgenen bzw. eine Gain-of-Function-Mutation von Protoonkogenen die Krebsentstehung begünstigen.