Unsere DNA enthält die Anweisungen zur Herstellung aller lebensnotwendigen Moleküle. Um diese Anweisungen lesen zu können, muss die DNA zum richtigen Zeitpunkt „eingeschaltet“ oder „ausgeschaltet“ werden. Neuere Studien haben ein Enzym namens identifiziert GCN5 welches bei dieser „Genregulierung“ eine wichtige Rolle spielt. Bei einer Fehlfunktion dieses Enzyms können Krankheiten wie Krebs und Diabetes entstehen.
Was ist GCN5 und wie funktioniert es?
Die GCN5-Acetyltransferase Es ist ein entscheidendes Enzym für das Ein- und Ausschalten von Genen. Es überträgt chemische Gruppen, sogenannte Acetylgruppen, auf andere Moleküle und verändert so deren Form und Funktion.
Dieses Enzym wirkt hauptsächlich auf histon, grundlegende Bestandteile der DNA-Struktur in Zellen. Durch die Veränderung von Histonen unter Zugabe von Acetylen wird das Enzym reguliert die Genexpression, wodurch die Produktion bestimmter Proteine erhöht oder verringert wird.
Warum es bei Krankheiten wichtig ist
Durch die Veränderung der Aktivität von Genen steuert GCN5 viele zelluläre Prozesse, die für die Gesundheit von entscheidender Bedeutung sind, wie z. B. Proliferation, Stoffwechsel und Differenzierung.
Wenn das Enzym verändert ist, kann es zu a kommen unkontrolliertes Wachstum wie bei Krebs, oder zu a Stoffwechselstörung wie bei Diabetes.
Bei Krebs
In mehreren Tumoren ist GCN5 in übermäßigen Mengen vorhanden. Dadurch werden Gene überaktiviert, die die Vermehrung von Krebszellen fördern.
Eine Hemmung des Enzyms würde das Wachstum von Tumoren verringern. Beispielsweise wurde bei Lungen-, Brust- und Gebärmutterhalskrebs die Wirkung von GCN5 mit dem Fortschreiten der Krankheit korreliert.
Bei Diabetes
Bei Typ-II-Diabetes ist GCN5 hyperaktiv und verändert den Zuckerstoffwechsel. Das Enzym verändert auf fehlerhafte Weise ein Schlüsselprotein, PGC-1α, das den Blutzuckerspiegel reguliert.
Eine Eindämmung der GCN5-Aktivität könnte daher auch bei Diabetikern zur Kontrolle des Blutzuckers beitragen.
GCN5, ein „Wunder“-Molekül für zukünftige Medikamente gegen Krebs, Diabetes und mehr?
Eine aktuelle Studie (Ich verlinke es hier) Erschienen in Biomedizin & Pharmakotherapie da Hai-Tao Xiao und Kollegen von der South China Pharmaceutical University zogen eine Bestandsaufnahme des Wissens über GCN5.
Es ist die zweite Studie in etwas mehr als einem Jahr: 2022 an der University of Ottawa festgestellt hatte Dieses Enzym spielt eine wirklich wichtige Rolle beim Wiederaufbau der Muskeln bei älteren Menschen.
Um diese Entdeckungen zu nutzen, suchen Forscher nun nach Molekülen, die das Enzym selektiv hemmen können.
Es wurden verschiedene Naturstoffe mit vielversprechender Wirkung identifiziert, etwa Curcumin und Garcinol. Zur Behandlung von Krebs, Diabetes und anderen Krankheiten werden jedoch noch wirksamere und spezifischere Medikamente gegen GCN5 benötigt.
Das Verständnis der Mechanismen, mit denen dieses Enzym die Genexpression steuert, hat interessante Perspektiven für die Entwicklung neuer Medikamente gegen weit verbreitete und behindernde Krankheiten wie Tumore und Diabetes eröffnet. Weitere Forschungen zu diesem vielversprechenden Molekül werden entscheidend sein, um diese Hoffnungen in die Realität umzusetzen.
