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Neue Rolle von Strukturproteinen bei der Bildung von Herzmuskelzellen erforscht

(Wien, 18-02-2015) Der Transkriptionsfaktor Nkx2.5 und das Intermediär-Filament-Protein Desmin werden in Herzstammzellen am Beginn der Entstehung von Herzzellen gleichzeitig produziert.  Während das Protein Nkx2.5 ein Teil der Befehlskette im Zellkern ist, die die Entstehung von Herzzellen steuert, trägt Desmin primär zur mechanischen Stabilisierung der die Herzzellenkontraktion antreibenden molekularen Motoren bei. Unerklärlich blieben dabei aber jene Befunde, die zeigten, dass Desmin in Stammzellen auch zu einer rascheren und verstärkten Herzzellenentstehung führt.  


Dieses Rätsel konnte nun durch die Arbeitsgruppe um Georg Weitzer an den Max F. Perutz Laboratories (MFPL) der Universität Wien und der Medizinischen Universität Wien gelöst werden.  Sie erbrachte nun die experimentellen Beweise, dass auch Desmin in den Zellkern von Stammzellen wandert, dort an die regulatorischen  Elemente der für das Nkx2.5 Gen kodierenden Erbinformation bindet und diese aktiviert. Die dadurch vermehrte Produktion des Nkx2.5 Proteins führt wiederum zur rascheren und verstärkten Entstehung von Herzzellen.  


Diese erstmalige Demonstration, dass ein Strukturprotein wie Desmin auch genregulatorische Funktionen ausübt, wurde kürzlich in der Fachzeitschrift Journal Biology Open publiziert.  Da diese molekularen Prozesse auch in Stammzellen des erwachsenen und alternden Herzens ablaufen, könnte deren Kenntnis zu zukünftigen Herztherapien mittels Aktivierung der herzeigenen Stammzellen beitragen.


Publikation in Biology Open

Christian Fuchs, Sonja Gawlass, Philipp Heher, Sofia Nikouli, Hannah Paar, Mario Ivankovic, Martina Schultheis, Julia Klammer, Teresa Gottschamel, Yassemi Capetanaki und Georg Weitzer: Desmin enters the nucleus of cardiac stem cells and modulates Nkx2.5 expression by participating in transcription factor complexes that interact with the nkx2.5 gene. In: Biology open (2016) 5, 140-153. DOI: http://dx.doi.org/10.1242/bio.014993


» Artikel zur Publikation auf der Website der Max F. Perutz Laboratories