Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Erkenntnisse über die Rolle von Neurotransmittern in der Kommunikation von Nervenzellen

05.08.2008
Wissenschaftler am Biozentrum der Universität Basel haben herausgefunden, dass Neurotransmitter bei der Synapse nicht nur bei der Übertragung von Signalen der Nervenzelle zur Zielzelle eine zentrale Rolle einnehmen, sondern auch bei der Stabilisierung der Rezeptoren der Zielzellen.

Die Forschungsergebnisse wurden diese Woche von der renommierten US-Fachzeitschrift "PNAS" veröffentlicht.

Synapsen sind die Kontaktstellen, an welchen Nervenzellen mit ihren Zielzellen kommunizieren. Sie bilden eine hochkomplexe spezialisierte Struktur. Die präsynaptische Seite enthält Bläschen, die je nach Art der Synapse eine spezifische chemische Substanz (den Neurotransmitter) enthalten.

Auf der gegenüberliegenden Seite, der Postsynapse, sind Proteine hoch konzentriert, die diesen Neurotransmitter binden und danach in der Zielzelle ein Signal auslösen. Die zwei Zellen sind durch den synaptischen Spalt voneinander getrennt. Wird eine Synapse aktiv, so verschmelzen die Bläschen mit der präsynapstischen Membran und der Neurotransmitter wird in den synaptischen Spalt abgegeben. Der Neurotransmitter bindet dann an bestimmte Rezeptoren auf der postsynaptischen Seite und löst ein Signal aus. Die Uebertragung ist damit abgeschlossen.

Heute weiss man, dass während der Entwicklung Synapsen aufgrund molekularer Wechselwirkungen mittels Zelladhäsionsproteinen gebildet werden. Es ist jedoch weit weniger bekannt, wie die verschiedenen Arten von Synapsen (erregende und inhibierende) im Nervensystem sortiert werden.

Neurotransmitter mit zweiter wichtiger Funktion

In der in "PNAS" veröffentlichten Arbeit hat nun das Team von Prof. Markus Rüegg vom Biozentrum der Universität Basel in Zusammenarbeit mit Prof. Hans-Rudolf Brenner vom Pharmazentrum der Universität Basel an der Synapse zwischen Nervenzellen und Muskelfasern nachweisen können, dass der Neurotransmitter selber eine wichtige Rolle bei der Stabilisierung der richtigen postsynaptischen Rezeptoren spielt. Bisher wurde nämlich angenommen, dass die Aggregation der an der Nerv-Muskel-Synapse vorkommenden Azetylcholin-Rezeptoren nur durch die lokale Wirkung des von der Nervenzelle ausgeschiedenen Zelladhäsionsproteins Agrin zustande kommt. In ihren Experimenten haben die Forscher des Biozentrums jetzt festgestellt, dass selbst wenn Agrin nicht von der Nervenzelle sondern von der gesamten Muskelfaser uniform ausgeschüttet wird, es der Nervenzelle gelingt, eine funktionelle Synapse zu bilden.

Weiter hat das Forscherteam von Prof. Markus Rüegg herausgefunden, dass diese Synapsenbildung aufgrund der Wirkung des von der Nervenzelle lokal freigesetzten Azetylcholins zustande kommt. Somit haben ihre Versuche erstmals gezeigt, dass nicht nur Zelladhäsionsproteine sondern auch der Neurotransmitter selber eine wichtige Rolle bei der Stabilisierung postsynaptischer Neurotransmitter-Rezeptoren spielt.

Eine neue Erkenntnis mit weit reichenden Folgen?

Eine solche lokale Funktion des Neurotransmitters könnte bei den Synapsen im Gehirn auch die Grundlage für die funktionelle Reifung und molekulare Identität der einzelnen Synapsen sein, welche massgeblich durch Neurotransmitter und Neurotransmitter-Rezeptoren bestimmt ist. Da das Umformen von synaptischen Strukturen auch bei Gedächtnisprozessen wichtig ist, könnten die in dieser Arbeit beschriebenen Mechanismen auch bei solchen Prozessen eine Rolle spielen.

Weitere Auskünfte:
Prof. Markus A. Rüegg
Universität Basel, Biozentrum
Abteilung Pharmakologie/Neurobiologie
Klingelbergstrasse 70, 4056 Basel
Tel: 061 267 22 23, Fax: 061 267 22 08
E-Mail: Markus-A.Ruegg@unibas.ch
Originalbeitrag:
Shuo Lin, Marcin Maj, Gabriela Bezakova, Josef P. Magyar?, Hans Rudolf Brenner and Markus A. Ruegg:

Muscle-wide secretion of a miniaturized form of neural agrin rescues focal neuromuscular innervation in agrin mutant mice

Hans Syfrig | idw
Weitere Informationen:
http://www.unibas.ch
http://www.pnas.org/content/102/16/5643.full?sid=4c5bf320-b33e-4c4b-8389-2cbdaf86f97d

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Diabetesforschung: Neuer Mechanismus zur Regulation des Insulin-Stoffwechsels gefunden
06.12.2016 | Universität Osnabrück

nachricht Was nach der Befruchtung im Zellkern passiert
06.12.2016 | Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weiterbildung zu statistischen Methoden in der Versuchsplanung und -auswertung

06.12.2016 | Seminare Workshops

Bund fördert Entwicklung sicherer Schnellladetechnik für Hochleistungsbatterien mit 2,5 Millionen

06.12.2016 | Förderungen Preise

Innovationen für eine nachhaltige Forstwirtschaft

06.12.2016 | Agrar- Forstwissenschaften