Wissenschaftler identifizieren Mechanismen, die die Erregungsübertragung im Nervensystem steuern

Störungen des Regenerationsprozesses infolge von Mutationen in wichtigen Eiweißmolekülen wie CALM oder AP180 sind eine mögliche Ursache für die Entstehung neurodegenerativer Erkrankungen wie der Alzheimerkrankheit. Die Ergebnisse wurden in der jüngsten Online-Ausgabe der Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS) veröffentlicht.

Erregung wird im Nervensystem übertragen, indem chemische Botenstoffe aus synaptischen Vesikeln freigesetzt werden. Diese nur rund 40 Nanometer großen Membranbläschen – ein Nanometer entspricht einem milliardstel Meter -, sind an Kontaktstellen zwischen Nervenzellen, sogenannten Synapsen, angesiedelt. Um die Erregungsübertragung über längere Zeit aufrechtzuerhalten, müssen diese synaptischen Membranbläschen binnen Sekunden und in der richtigen Zusammensetzung regeneriert werden.

Bislang war unbekannt, wie Synaptobrevin, ein Schlüsselprotein des Freisetzungsprozesses und Zielprotein neurotoxischer Gifte wie Tetanus Toxin oder der Anti-Aging-Substanz Botox, in synaptische Vesikel sortiert wird. Die Wissenschaftler um Professor Haucke und die Doktorandin Seong Joo Koo haben nun mit AP180 und CALM zwei Proteine entdeckt, die ein molekulares Adressetikett in Synaptobrevin erkennen und so dessen Sortierung in synaptische Vesikel steuern. Mithilfe von Kernresonanzspektroskopie und biochemischer Verfahren konnten die Forscher die molekularen Details dieses Erkennungsprozesses entschlüsseln und durch optische Verfahren in lebenden Nervenzellen studieren.

„Unsere Ergebnisse erlauben uns grundlegende Antworten auf die Frage, wie Nervenzellen in der Lage sind, über lange Zeiträume hochfrequente Signale auszusenden, ohne zu ermüden“, erläutert Volker Haucke. „Außerdem könnten sie neue Therapiewege zur Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen eröffnen.“ Humane Mutationen in dem Protein CALM, das an der Sortierung von Synaptobrevin in synaptische Vesikel beteiligt ist, werden mit der Entstehung von Krankheiten wie Morbus Alzheimer in Verbindung gebracht.

Kontakt:
Prof. Dr. Volker Haucke, Institut für Chemie und Biochemie der Freien Universität Berlin, Telefon: 030/ 838-56922, E-Mail: volker.haucke@fu-berlin.de

Media Contact

Kerrin Zielke idw

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie

Der innovations-report bietet im Bereich der "Life Sciences" Berichte und Artikel über Anwendungen und wissenschaftliche Erkenntnisse der modernen Biologie, der Chemie und der Humanmedizin.

Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Bakteriologie, Biochemie, Bionik, Bioinformatik, Biophysik, Biotechnologie, Genetik, Geobotanik, Humanbiologie, Meeresbiologie, Mikrobiologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Zoologie, Bioanorganische Chemie, Mikrochemie und Umweltchemie.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

Neues topologisches Metamaterial

… verstärkt Schallwellen exponentiell. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am niederländischen Forschungsinstitut AMOLF haben in einer internationalen Kollaboration ein neuartiges Metamaterial entwickelt, durch das sich Schallwellen auf völlig neue Art und Weise…

Astronomen entdecken starke Magnetfelder

… am Rand des zentralen schwarzen Lochs der Milchstraße. Ein neues Bild des Event Horizon Telescope (EHT) hat starke und geordnete Magnetfelder aufgespürt, die vom Rand des supermassereichen schwarzen Lochs…

Faktor für die Gehirnexpansion beim Menschen

Was unterscheidet uns Menschen von anderen Lebewesen? Der Schlüssel liegt im Neokortex, der äußeren Schicht des Gehirns. Diese Gehirnregion ermöglicht uns abstraktes Denken, Kunst und komplexe Sprache. Ein internationales Forschungsteam…

Partner & Förderer