Tumorsuppressorgene

Bezeichnung für eine Gruppe von rezessiven Genen, die für Proteine kodieren, die den Zellzyklus (Zellwachstum) kontrollieren. Sie werden auch als rezessive Onkogene oder auch als anti-Onkogene bezeichent. 

Ihre Funktion senkt die Wahrscheinlichkeit, dass eine Zelle tumorös entartet. Gene, die für Proteine kodieren die Apoptose induzieren, werden ebenfalls zu den Tumorsuppressorgenen gezählt. Eine Mutation oder Deletion dieser Gene führen i.d.R. zum Verlust der Genfunktion („loss of function“).

Damit erhöht sich die Wahrscheinlichkeit einer Tumorbildung.

In diesem Sinne haben Tumorsuppressorgene eine vergleichbare Auswirkung bei Mutationen wie Proto-Onkogene (s.u.Onkogene). Der Funktionsverlust macht sich erst mit dem Verlust beider Allele bemerkbar (rezessive Mutation).

Retinoblastomgen: Ein bekanntes Beispiel für ein Tumorsuppressorgen ist das auf dem Chromosom 13 lokalisierte Retinoblastomgen. Eine transformierende Wirkung tritt ein, wenn beide Allel zerstört sind.60% der Retinoblastome treten sporadisch ein, etwa 40% familiär. Das RB-Protein umschließt schalenartig den Transkriptionsfaktor E2F, der zur Einleitung der S-Phase notwendigerweise gebraucht wird.

Tumorsuppressorgen p53: Das kodierte Protein ist ein im Zellkern vorkommendes, an DNA bindendes Protein. Indem p53 geschädigte Zellen an der Teilung hindert oder zur Apoptose veranlasst, wirkt es als Tumorsuppressor-Protein. Die Mutationen  dieses Gens stellen die häufigsten genetischen Veränderungen in humanen Tumoren überhaupt dar. Bei mehr als 50% der malignenTumoren werden p53-Mutationen mit Funktionsverlust nachgewiesen.

P16-Protein: inhibiert spezifisch den aus CDK4 und Cyclin-D gebildeten Komplex, der über die Phosphorylierung des Rb (Retinoblastom) - Proteins die Passage durch die G1-Phase des Zellzyklus kontrolliert. Von den am Zellzyklus beteiligten Genen ist P16 bei weitem am häufigsten in Karzinomen alteriert.

P27-Protein: kontrolliert den Übergang von G0 zur G1-Phase des Zellzyklus; bei vermehrter Bildung verhindert es diesen. Sowohl viral infizierte Zellen als auch benachbarte Zellen (über den Weg der Kontaktinhibition) fördern über TGF-beta die Bildung von P27.P53-Protein: sorgt dafür, dass sich eine Zelle nur dann teilt, wenn ihr Erbgut auch intakt ist. Dies ist bei einer Tumorzelle nicht der Fall. In diesem Fall zeigt das P53-Protein seine zwei Hauptwirkungen: den Zellzyklus-Arrest bzw. bei irreparablen Schäden die Einleitung der Apoptose (s.u. Transkriptionsgene).

Die Funktionen von Tumorsuppressorgenen lassen sich untergliedern in:

• Unterdrückung der Genexpression von Wachstumsfaktoren mit daraus resultierender Hemmung des Zellzyklus oder Arretierung des Zellzyklus bei DNA-Schädigung. Bei reversiblem Schaden, Fortfahren des Zellzyklus.
• Bei irreversiblem DNA-Schaden leitet das Gen die Apoptose der Zelle ein. Einige an der Zelladhäsion beteiligte Proteine hindern Tumorzellen an Invasion und hemmen somit die Bildung von Metastasen.