Blutstammzellen stellen die einzige lebenslange Quelle für täglich Milliarden neuer Blutzellen in unserem Körper dar. Allerdings ist ihre Anzahl sehr gering und der Erhalt dieser Stammzellen durch ihre Selbsterneuerungsfähigkeit repräsentiert daher eine unabdingbare Voraussetzung für ein funktionierendes Blut- und Immunsystem. Bei der Selbsterneuerung einer Stammzelle entsteht durch Zellteilung mindestens wieder eine Stammzelle. Die molekularen Grundlagen bzw. die Regulation dieses Vorganges sind bis heute nur unzureichend verstanden. Dabei gibt es einen großen therapeutischen Bedarf an Blutstammzellen für die Stammzelltransplantation, um beispielsweise Krebs und Bluterkrankungen zu behandeln, der durch die Vermehrung dieser Zellen in Zellkultur gedeckt werden könnte.
Die Arbeitsgruppen von Professor Dr. Martin Zörnig vom Georg-Speyer-Haus in Frankfurt und Prof. Dr. Michael Rieger vom Universitätsklinikum Frankfurt (LOEWE Zentrum für Zell- und Gentherapie und Abteilung für Hämatologie/Onkologie) haben in enger Zusammenarbeit das Protein FUSE Binding Protein 1 (FUBP1) als einen essentiellen Faktor für die Selbsterneuerung von Blutstammzellen identifiziert. FUBP1 fungiert in der Zelle als Transkriptionsregulator, der an eine bestimmte einzelsträngige DNA-Sequenz, genannt FUSE, in der Nähe seiner Zielgene bindet und diese dann steuert. Dadurch wird ein ganzes Netzwerk von Genen durch FUBP1 kontrolliert. Unter anderem unterdrückt FUBP1 die Expression des Zellzyklusinhibitors p21 und des Zelltod-induzierenden Moleküls Noxa, wodurch die Zellteilung und das Überleben der Stammzellen unterstützt werden. Besonders bemerkenswert ist hierbei die Tatsache, dass FUBP1 sowohl die frühe embryonale Vermehrung von Blutstammzellen steuert, als auch für die lebenslange Nachbildung von Blutstammzellen absolut notwendig ist. Die Ergebnisse dieser Arbeiten wurden jetzt in der international renommierten Zeitschrift Cell Reports publiziert (siehe unten). Zukünftige Studien sollen zeigen, welche molekularen Signalübertragungswege in Stammzellen durch FUBP1 reguliert werden und wie sie gezielt für eine verbesserte therapeutische Vermehrung dieser wertvollen Zellen verändert werden können. Zudem untersuchen die GSH-Forscher:innen aktuell, ob FUBP1 sich als Zielmolekül in der Krebstherapie eignet, um die fatale Selbsterneuerung entarteter Krebsstammzellen zu unterbinden.
Publikation
Rabenhorst, U.*, Thalheimer, F.B.*, Gerlach, K.*, Kijonka, M., Böhm, S., Krause, D., Vauti, F., Arnold, HH., Schroeder, T., Schnütgen, F., von Melchner, H., Rieger, M.A.#, and Zörnig, M.#
Single-stranded DNA-binding transcriptional regulator FUBP1 is essential for fetal and adult hematopoietic stem cell self-renewal.
Cell Reports 11: 1-9 (2015)
* equal first authors
# shared senior authorship
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