Suchen

T-Zellen des Immunsystems Protein-Variante bremst Signalübertragung in T-Zellen

| Autor / Redakteur: Thorsten Mohr* / Dr. Ilka Ottleben

Calciumsignale sind für biologische Prozesse essentiell. In T-Zellen sorgt eine erhöhte Konzentration von Calcium-Ionen dafür, dass die Immunzellen entzündungshemmende Stoffe freisetzen oder eine Zelle abtöten, die von einem Virus befallen ist. Proteine, die für die Aktivierung der Kanäle verantwortlich sind, durch welche die Calcium-Ionen fließen, spielen dabei eine elementare Rolle. Wissenschaftlern von der Universität des Saarlandes haben nun eines dieser Proteine genauer untersucht.

Firmen zum Thema

In T-Zellen sorgt eine erhöhte Konzentration von Calcium-Ionen z.B. dafür, dass die Immunzellen entzündungshemmende Stoffe freisetzen.
In T-Zellen sorgt eine erhöhte Konzentration von Calcium-Ionen z.B. dafür, dass die Immunzellen entzündungshemmende Stoffe freisetzen.
(Bild: © fotoliaxrender - Fotolia)

Homburg, Saarbrücken – Der menschliche Körper ist ein Wunderwerk, das dank des Zusammenspiels von Milliarden Zellen funktioniert. Wie die Sportler auf dem Spielfeld müssen auch die Zellen miteinander kommunizieren, um das Zusammenspiel möglichst erfolgreich zu gestalten. Eine wichtige Rolle in der Kommunikation der Zellen spielen Calcium-Ionen, deren Erforschung ein Sonderforschungsbereich an der Saar-Uni gewidmet ist.

In einem Teilprojekt des SFB 894 „Ca2+-Signale: Molekulare Mechanismen und Integrative Funktionen“ ist Wissenschaftlern um Professorin Barbara Niemeyerr, Professorin für Molekulare Biophysik an der Universität des Saarlandes, nun ein weiterer Schritt gelungen, der das Verständnis dieser Kommunikation verbessern möchte. Die Forscher haben erstmals ein bestimmtes Protein beschrieben, das den Calcium-Fluss durch die Ionenkanäle in der Zelloberfläche bremsen kann.

Aktivatorprotein-Variante bremst Signalübertragung in die T-Zellen

„Da abhängig von Menge, Dauer und Ausprägung des in die T-Zelle fließenden Calciums unterschiedliche zelluläre Programme kodiert werden, müssen die Komponenten, die den Calciumeinstrom bewirken, genauestens reguliert werden“, erklärt Barbara Niemeyer. „Zu diesen Komponenten gehören zum einen der eigentliche Calcium-Kanal, der aus so genannten Orai-Proteinen gebildet wird, und der intrazelluläre Aktivator dieser Kanäle, die STIM-Proteine.“ Von jedem dieser Proteine gibt es mehrere Varianten, deren Zusammenspiel maßgeblich dafür ist, wie viel Calcium in die Zelle gelangen kann. „Wir haben nun erstmals eine neue Variante der STIM-Aktivatorproteine beschrieben, die aber nicht als Aktivator, sondern als Bremse fungiert. Besonders stark ist diese Variante in inaktiven T Zellen vorhanden, aber sie kommt auch in vielen weiteren Körperzellen und im Nervensystem vor“, erklärt die Biophysikerin.

Pathologien des Immunsystems durch fehlerhafte Regulation dieser „Bremse“?

Nachdem die Wissenschaftler nun beschrieben haben, wie sich das Protein auf die Regulation des Calciumflusses auswirkt, wollen sie in weiteren Arbeiten untersuchen, inwiefern eine fehlerhafte Regulation dieser „Bremse“ zu Pathologien des Immunsystems oder anderer Körperfunktionen führen kann.

Das Forschungsprojekt wurde im Rahmen zweier Teilprojekte des Sonderforschungsbereichs 894 „Ca2+-Signale: Molekulare Mechanismen und Integrative Funktionen“ der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt. Mit beteiligt ist außerdem der Sonderforschungsbereich 1027 „Physical modeling of non-equilibrium processes in biological systems“ sowie das binationale Graduiertenkolleg IRTG 1830.

Originalpublikation: Anna-Maria Miederer, Dalia Alansary, Gertrud Schwär, Po-Hsien Lee, Martin Jung, Volkhard Helms & Barbara A. Niemeyer: A STIM2 splice variant negatively regulates store operated calcium entry; Nature Communications 6, Article number: 6899, doi:10.1038/ncomms7899, Received 21 July 2014, Accepted 11 March 2015, Published 21 April 2015

* T. Mohr: Universität des Saarlandes, 66123 Saarbrücken

(ID:43337113)