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Neues über ‚alte‘ Kinasen: Prof. Ernst Brandl-Preis für therapierelevante Grundlagenforschung

Dr.in Petra Mikolcevic wurde für ihre wissenschaftliche Arbeit zur cyclinabhängigen Proteinkinase 16 (CDK 16) an der Sektion für Molekulare Pathophysiologie der Medizinischen Universität Innsbruck mit dem Prof. Ernst Brandl-Preis ausgezeichnet. Ihre Forschungsergebnisse könnten für die Diagnose und Behandlung von Infertilität sowie die Entwicklung von Verhütungsmitteln bei Männern relevant sein.

In der biomedizinischen Forschung werden Prozesse auf molekularer Ebene erforscht, um bessere Therapien und Diagnosemöglichkeiten zu entwickeln. Ziel der Sektion für Molekulare Pathophysiologie (Leiter: Univ.-Prof. Dr. Reinhard Kofler) des Biozentrums der Medizinischen Universität Innsbruck ist es, das Verständnis grundlegender biologischer Prozesse auf molekularer Ebene zu erhöhen. Die Erkenntnisse sollen dazu beitragen, dass optimierte Therapien entwickelt werden und sich die Diagnosemöglichkeiten von Krankheiten verbessern. Ein Forschungsteam rund um ao.Univ.-Prof. Dr. Stephan Geley beschäftigt sich dabei mit einer der Grundfunktionen des Lebens: der Zellteilung. Fehler bei der Zellteilung können unter Umständen, wie beispielsweise bei Tumoren, lebensgefährliche Konsequenzen haben. Die Teilung der Zellen wird über spezielle Proteine, die cyclinabhängigen Kinasen (CDK) gesteuert. Unterschiedliche Kinasen übernehmen dabei unterschiedliche Funktionen. CDKs umfassen eine Familie von 26 Mitgliedern, die neben der Zellteilung auch die Regulation der Genexpression und Differenzierung von Neuronen kontrollieren. Die meisten dieser Kinasen sind bisher funktionell wenig charakterisiert und Dr.ⁱⁿ Petra Mikolcevic hat in Zusammenarbeit mit Dr. Reinhard Sigl eine dieser bisher wenig erforschten Kinasen (CDK16) untersucht. „Durch genetische, biochemische und zellbiologische Untersuchungen konnte die Regulation und Funktion dieser Kinase aufgeklärt werden, wobei sich zeigte, dass diese Kinase essentiell für die Spermatogenese ist“, erklärte Prof. Stephan Geley, der den Preis im Rathaus in Schwaz stellvertretend für die Jungforscherin entgegennahm. „In einem Folgeprojekt wurden daraufhin infertile Männer auf Mutationen untersucht, um die genetischen Ursachen für Infertilität besser verstehen zu können.“

Störung der Kinasen bei zahlreichen Erkrankungen

CDK16 gehört zu einer kleinen Unterfamilie der CDKs, den so genannten CCNY-CDKs. Sie sind für die Entwicklung, Zellteilung und Differenzierung essentiell. Eine Störung dieser Kinasen ist in zahlreichen Erkrankungen impliziert, u.a. in der Tumorentstehung, Diabetes, sowie bei neurodegenerativen Erkrankungen. „Die Untersuchung dieser Kinasefamilie ist durch möglich funktionelle Redundanz schwierig, wird jedoch viele wichtige Einblicke in die Pathogenese zahlreicher wichtiger Erkrankungen liefern“, so Prof. Geley. Da diese Proteine als Enzyme arbeiten sind sie auch durch kleine Moleküle hemmbar und als therapeutische Targets interessant. „Die Preisträgerin hat durch ihre Arbeiten also eine Tür in ein neues Arbeitsfeld geöffnet, das noch viele interessante Ergebnisse liefern wird“, erklärte Prof. Geley.

Nach Abschluss ihrer Arbeiten und Promotion an der Medizinischen Universität Innsbruck wechselte Dr.ⁱⁿ Mikolcevic 2012 an das „Instituto de Investigacion Biomedica“ (Institute for Biomedical Research, IRB) in Barcelona, wo sie bei Prof. Angel Nebreda an CDK Aktivatoren weiter forscht.

Prof. Ernst Brandl-Stiftung

Der Preis der Prof. Ernst Brandl-Stiftung wird jährlich alternierend für Arbeiten aus dem Bereich der Medizinischen Universität Innsbruck sowie den Naturwissenschaften der Universität Innsbruck vergeben und besteht aus zwei Teilen: Der erste, wissenschaftliche Teil richtet sich vor allem an Arbeiten im Bereich der Life Sciences, die das Wohlergehen der Menschheit zum Ziel haben, einen umweltschonenden Umgang mit Ressourcen ermöglichen, die Ernährung für Menschen und Tiere sicherstellen oder die Lösung von Umweltproblemen beinhalten. Der zweite Teil des Preises wird für soziale Einrichtungen vergeben. In diesem Jahr wurden dabei das SOS Kinderdorf in Imst, die Lebenshilfe Tirol, Sektion Schwaz, der Sozialfonds der Stadt Schwaz, der Franziskaner-Ordens-Konvent, die Dekanatskirche Maria Himmelfahrt und die Pfarrkirche St. Barbara, alle in Schwaz, bedacht. Die Stiftung geht zurück auf den 1997 verstorbenen Prof. Ernst Brandl, der im Jahre 1952 gemeinsam mit Dr. Hans Margreiter säurestabiles Penicillin entwickelt hat, was die Verabreichung des Antibiotikums in Form von Tabletten oder Sirup ermöglichte.

Publikationen:

Mikolcevic P, Sigl R, Rauch V, Hess MW, Pfaller K, Barisic M, Pelliniemi LJ, Boesl M, Geley S., “Cyclin-dependent kinase 16/PCTAIRE kinase 1 is activated by cyclin Y and is essential for spermatogenesis”, Mol Cell Biol. 2012 Feb;32(4):868-79. Epub 2011 Dec 19.

Mikolcevic P, Rainer J, Geley S. Orphan kinases turn eccentric: a new class of cyclin Y-activated, membrane-targeted CDKs. Cell Cycle. 2012 Oct 15;11(20):3758-68. doi: 10.4161/cc.21592. Epub 2012 Aug 16. Review. PubMed PMID: 22895054; PubMed Central PMCID: PMC3495819.

(B. Hoffmann/ S. Geley)

Weiterführende Links:

• Sektion für Molekulare      Pathophysiologie
• SFB Zellproliferation und      Zelltod in Tumoren
• Biozentrum der Medizinischen Universität      Innsbruck