Proto-Onkogene verstehen: Ursachen und Rolle bei Krebs

Ein Proto-Onkogen ist ein normales Gen, das Krebs verursachen kann, wenn das Gen mutiert ist oder wenn die Regulation seiner Expression schiefgeht. Gene, die als Proto-Onkogene klassifiziert sind, finden sich in allen Zellen und spielen normalerweise Rollen im Zellzyklus und im Zellwachstum und der Zelldifferenzierung. Mutationen und Überexpression von Proto-Onkogenen können zu Tumorwachstum und Metastasen führen.

Wachstumsfaktoren

Wachstumsfaktoren sind Proteinmoleküle, die an Rezeptoren auf der Zellmembran binden und eine Signalkaskade auslösen, die zu erhöhter Zellteilung und Proliferation führt. Viele der Gene, die für Wachstumsfaktoren codieren, sind Proto-Onkogene. Die normale Expression dieser Gene kann durch Wachstum oder Reaktion auf Verletzungen ausgelöst werden. Aber wenn Wachstumsfaktor-Gene auf ungewöhnlich hohem Niveau exprimiert werden, das nicht ausgeschaltet werden kann, kann Krebs resultieren. SIS und int-2 sind Beispiele für Proto-Onkogene, die Wachstumsfaktoren sind.

Membranrezeptoren

Proteinrezeptoren auf der Zellmembran, insbesondere solche, die Signale von Wachstumsfaktoren empfangen, können ebenfalls Proto-Onkogene sein. In normalen Situationen sind die Reaktionen von Rezeptorproteinen auf Wachstumssignale begrenzt und gut reguliert. Wenn ein Gen, das an der Signalkette für ein Rezeptorprotein beteiligt ist, mutiert, könnte das Rezeptorprotein nicht auf Terminationssignale reagieren, und unkontrolliertes Wachstum und Tumorentwicklung können resultieren.

Transkriptionsfaktoren

Gene, die für Transkriptionsfaktoren codieren, sind ebenfalls häufig Proto-Onkogene. Transkriptionsfaktoren sind Moleküle im Zellkern, die DNA binden und Transkription bei Erhalt eines Signals induzieren, wie dem eines Hormons. Wenn die Gene, die Transkriptionsfaktoren codieren, ohne normale Regulation fortfahren können, können sie zu Onkogenen werden, und Krebs kann resultieren. Die MYC-Gene sind ein Beispiel für Transkriptionsfaktor-Gene, die als Proto-Onkogene betrachtet werden.

Cycline

Cycline sind Proteine, die zusammen mit cyclinabhängigen Kinasen den Zellzyklus regulieren. Da Krebs immer Zellzyklusstörungen beinhaltet, wie unkontrollierte Zellteilung mit Ausfall des Anhaltens als Reaktion auf DNA-Schäden, haben Mutationen in den Genen, die für Cycline codieren, definitiv krebsverursachendes Potenzial. Cyclin D1 reguliert zum Beispiel, wann die Zelle von der G1-Phase (erste Wachstumsphase) zur S-Phase (DNA-Synthesephase) übergeht, und das Gen für Cyclin D1 wird bei bestimmten Krebsarten oft mutiert gefunden.