Mit der Aufklärung der Kristallstruktur des Proteinkomplexes LAMTOR entdeckten Wissenschaftler um Lukas Huber auch die empfindliche „Achillesferse“ des Komplexes und möchten mit diesem Wissen künftig die Entwicklung neuer Therapieansätze vorantreiben.

Der Proteinkomplex LAMTOR wurde bereits vor 15 Jahren identifiziert und spielt – wie man mittlerweile weiß- bei der Entstehung von Krebs sowie von Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes und Metabolisches Syndrom eine wichtige Rolle, indem er bestimmte Signalwege in der Zelle koordiniert. So regelt er Signalweiterleitungen, wie z.B. jene mit Namen MAPK und mTORC, die Wachstum, Teilung, Wanderung oder Selbstmord in einer Zelle steuern.

Bereits vor Jahren konnte Lukas Huber mit seinem Team zeigen, dass der LAMTOR Komplex aus sieben bekannten Gerüst- und Regulatorproteinen besteht. Mithilfe der biomolekularen Kristallographie, konnten die Wissenschaftler der MUI in Zusammenarbeit mit dem ADSI nun auch die dreidimensionale Struktur des Proteinkomplexes aufklären. Dabei erkannten sie, dass eines der sieben Proteine (LAMTOR1) eine zentrale Rolle spielt und jene Klammer bildet, die die übrigen Komponenten zusammenhält und den Komplex an den relevanten Zellstrukturen anheftet.

Diese Erkenntnisse nutzen die Forscher dann, um mit Gen-Scheren Mutationen in die Zellen einzuschleusen, die den Proteinkomplex gezielt veränderten. Es zeigte sich, dass der Komplex unwirksam war und keine mTORC Signalweiterleitung stattfand, wenn das LAMTOR 1 Protein an gewissen Stellen durchtrennt wurde.

Die Erkenntnisse sorgen international für Aufsehen und Ziel wird es nun sein, das Wissen um die „Achillesferse“ des Proteinkomplexes zu nutzen, um an neuen Therapieansätzen zu forschen. Gemeinsam mit dem ADSI soll in den kommenden Jahren die Entwicklung neuer Medikamente vorangetrieben werden, die LAMTOR deaktivieren und so eine Überaktion des mTOR Signalweges und in weiterer Folge die Entwicklung von Krebs und Stoffwechselerkrankungen verhindern können.

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Originalpaper: Crystal Structure of the Human Lysosomal mTORC1 Scaffold Complex and its Impact on Signaling. Mariana E.G. de Araujo, Andreas Naschberger, Barbara G. Fürnrohr, Taras Stasyk, Theresia Dunzendorfer-Matt, Stefan Lechner, Stefan Welti, Leopold Kremser, Giridhar Shivalingaiah, Martin Offterdinger, Herbert H. Lindner, Lukas A. Huber, Klaus Scheffzek. Science  21 Sep 2017.
http://dx.doi.org/10.1126/science.aao1583

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