Galectin-1

Zuletzt aktualisiert am: 07.05.2016

Autor: Prof. Dr. med. Peter Altmeyer

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Definition

Galectin-1 gehört zur Familie der Galactosid-bindenden Lektine und wird (vergleichbar zu Tiam1– mit Funktionen wie Zellwachstum, Zelldifferenzierung, Inflammation, maligner Transformation und Metastasierung in Verbindung gebracht

Das kodierende Gen (Galectin-1-Gen, auch  LGALS1 oder  lectin- galactoside- binding-soluble) ist auf Chromosom 22q12 lokalisiert.

Allgemeine Information

Die Familie der Galectine besteht aus einer Reihe strukturell ähnlicher Proteine, die sich durch ihre Affinität für Beta-Galactose-haltige Oligosaccharide (Beta-Galactoside) auszeichnet. Jedes Galectin (15 Galectine sind bisher identifiziert) besitzt mindestens eine Carbohydrat-Erkennungs-Domäne (engl. Carbohydrate-Recognition-Domain kurz CRD).

Allgemein werden den Galectinen unterschiedliche Funktionen in zahlreichen biologischen Prozessen zugeschrieben. Die Proteine sind in Prozessen involviert, die die Regulation der Zell-Zell-Adhäsion, der Zell-Matrix-Adhäsion, der Proliferation, der Apoptose und der Immunantwort beeinflussen. Aufgrund ihrer Expression in verschiedenen Tumoren wird ihnen auch eine Rolle in der Genese von Tumoren und bei der Metastasierung zugeschrieben.

Vorkommen

Galectin-1 wird in verschiedenen Weichgeweben (Leber, Lunge, Skelettmuskulatur u.a.) aber auch in Tumoren exprimiert. Auch Sézary-Zellen exprimieren Galectin-1 (Nicolay). Die gewebespezifische Expression von Galectin-1 wird durch DNA-Methylierung kontrolliert. Mit der extrazellulären Matrix (ECM) verschiedener normaler und neoplastischer Gewebe interagiert Galectin-1 über seine Oberflächen-Kohlenhydratreste.

Intrazellulär ist Galectin-1 hauptsächlich im Zytoplasma und Zellkern lokalisiert.

Eine Expression von Galectin-1 wurde  in verschiedenen Tumorarten beobachtet . Nachweisbar ist eine Korrelation der Galectin-1-Expression mit der Aggressivität von Tumoren und deren Metastasierungspotenzial (Rabinovich). Bezüglich des Einflusses von Galectin-1 auf die Wachstumsprozesse von Zellen findet man widersprüchliche Untersuchungsergebnisse. Extrazellulär bindet Galectin-1 an das Disaccharid N-Acetyllactosamin (LacNAc; Galbeta1-4GlcAc). Bestimmte Glykoproteine wie z. B. die Matrixproteine Laminin und Fibronektin sind Liganden für Galectin-1. Entsprechend wurde an unterschiedlichen Zelltypen gezeigt, dass extrazellulär vorkommendes Galectin-1 die Adhäsion von Zellen an die Matrixproteine wie Laminin oder Fibronectin steigert. Am Beispiel von Melanomzellen konnte außerdem gezeigt werden, dass Galectin-1 sowie Galectin-3 zur Bildung vielzelliger Aggregate führt. Es konnte z. B. gezeigt werden, dass Galectin-1 mit onkogenem Ras interagiert und somit eine Schlüsselrolle in der Initiation Ras-induzierten Tumoren spielt (Paz et al.). Darüber hinaus steigert eine Überexpression von Galectin-1 die Membranassoziation von Ras und führt zur onkogenen Transformation von Zellen (Paz et al.).

Literatur
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  1. Nicolay JP et al. (2016) Das Sezary-Syndrom: von ungelösten Fragen zu neuen Therapieansätzen. JDDG 13: 256-265
  2. Paz A et al. (2001) Galectin-1 binds oncogenic H-Ras to mediate Ras membrane anchorage and cell transformation. Oncogene 20: 7486-7493.
  3. Rotblat B et al. (2004) Galectin- 1(L11A) predicted from a computed Galectin-1 farnesyl-binding pocket selectively inhibits Ras-GTP. Cancer Res 64: 3112-3118.
  4. Rubinstein N et al. (2004) Targeted inhibition of Galectin-1 gene expression in tumor cells results in heightened T-Cell mediated rejection; a potential mechanism of tumor-immune privilege. Cancer Cel 5: 241-251.
  5. Rabinovich G A (2005) Galectin-1 as a potential cancer target. Br J Cancer 92: 1188-1192.

Verweisende Artikel (1)

Sézary-Syndrom;

Weiterführende Artikel (3)

Fibronektin; Laminin; RAS;
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