Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zwischen Plastizität und Tod: Neurone auf dem "Jacobsweg"

28.02.2008
Noch ein, zwei Drehungen am Focus des Mikroskops, und dann tritt aus dem grünlichen Nebel ein strahlend heller grüner Stern hervor ? eine lebende Nervenzelle, 40fach vergrößert und sichtbar gemacht durch ein fluoreszierendes Protein aus Quallen.

Nervenzellen sind komplizierte Gebilde, anders als die meisten Körperzellen besitzen sie fein verzweigte grazile Fortsätze, die einem Antennenwald gleich ihre Umgebung nach Signalen abhören. Bis zu 10.000 Kontakte kann so ein nur wenige Mikrometer großes Neuron mit anderen Zellen unterhalten, und jeder dieser Kontakte hat vermutlich eine ganz eigene Stimme im Gesamt-Konzert der Synapsen.

Soviel Pluralität erfordert Ordnung in der Kommunikation mit der "Zentrale", denn dort, im Zellkern des Neurons, müssen die Signale aus der Peripherie in eine zelluläre Invest-Strategie übersetzt werden: viel genutzte, aktive Synapsen werden ausgebaut und verstärkt, und die weniger aktiven Kontaktstellen werden vorübergehend stillgelegt oder abgebaut ? das ist synaptische Plastizität.

Das Komplizierte daran: an allen Synapsen ist der Indikator für Aktivität derselbe: einströmende Calcium-Ionen, und wenn ihre Konzentration besonders hoch ist, kann das auch durch Übererregung zum Sterben der Zelle führen. Plastizität oder Tod ? macht allein die Calcium-Dosis den Unterschied?
... mehr zu:
»Nervenzelle »Neuron »Synapse »Zellkern

Ganz offensichtlich nicht. Auf der Suche nach Molekülen, die als Signalmittler die unterschiedlichen Botschaften der Synapsen zum Zellkern bringen können, hat der Magdeburger Neurobiologe Michael R. Kreutz gemeinsam mit seinem Team ein neues molekulares Tandem gefunden: der erste Partner, genannt Jacob, ist der Bote zwischen Synapse und Zellkern.

Das Jacob-Protein kann aus den neuronalen Fortsätzen über ein molekulares Erkennungssignal in den Zellkern hineingelangen, wo es Prozesse in Gang setzt, die zu Abbauvorgängen an den Synapsen führen. Der zweite Partner, genannt Caldendrin, spürt in den aktiven Synapsen die eingeströmten Calcium-Ionen auf, bindet dann an Jacob und verhindert so dessen Einwandern in den Zellkern und den damit verbundenen Synapsen-Rückbau - der "Jacobs-Weg" ist unterbrochen.

Dieser neu entdeckte Mechanismus stellt ein interessantes Modell dar, wie Nervenzellen unterscheiden können, ob Signale von physiologisch aktivierten Kontaktstellen kommen oder durch pathophysiologische Ursachen wie Ischämie oder Schlaganfall hevorgerufen sind. Solche Schädigungen des ZNS können zum massiven Verlust von Neuronen führen, aber die detailierten Prozesse, die dabei in den Zellen ablaufen, waren bisher noch nicht bekannt. Nun ist man der Lösung des Rätsels ein ganzes Stück näher gekommen.

Pressemitteilung zum Fachartikel: ?Caldendrin?Jacob: A Protein Liaison That Couples NMDA Receptor Signalling to the Nucleus? von Dieterich DC, Karpova A, Mikhaylova M, Zdobnova I, König I, et al. In PLoS Biology Vol. 6, No. 2, e34 doi:10.1371/journal.pbio.0060034.

Weitere Informationen:

Dr. Michael R. Kreutz
Projektgruppe Neuroplastizität
Leibniz-Institut für Neurobiologie
Brenneckestr. 6
39118 Magdeburg
Tel. 0391-6263-516
Fax 0391-6263-229
Email kreutz@ifn-magdeburg.de

Dr. Constanze Seidenbecher | idw
Weitere Informationen:
http://www.ifn-magdeburg.de

Weitere Berichte zu: Nervenzelle Neuron Synapse Zellkern

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sich vermehren oder sich nicht vermehren
22.03.2019 | Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik

nachricht Ketten aus Stickstoff direkt erzeugt
22.03.2019 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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: Die Zähmung der Lichtschraube

Wissenschaftler vom DESY und MPSD erzeugen in Festkörpern hohe-Harmonische Lichtpulse mit geregeltem Polarisationszustand, indem sie sich die Kristallsymmetrie und attosekundenschnelle Elektronendynamik zunutze machen. Die neu etablierte Technik könnte faszinierende Anwendungen in der ultraschnellen Petahertz-Elektronik und in spektroskopischen Untersuchungen neuartiger Quantenmaterialien finden.

Der nichtlineare Prozess der Erzeugung hoher Harmonischer (HHG) in Gasen ist einer der Grundsteine der Attosekundenwissenschaft (eine Attosekunde ist ein...

Im Focus: The taming of the light screw

DESY and MPSD scientists create high-order harmonics from solids with controlled polarization states, taking advantage of both crystal symmetry and attosecond electronic dynamics. The newly demonstrated technique might find intriguing applications in petahertz electronics and for spectroscopic studies of novel quantum materials.

The nonlinear process of high-order harmonic generation (HHG) in gases is one of the cornerstones of attosecond science (an attosecond is a billionth of a...

Im Focus: Magnetische Mikroboote

Nano- und Mikrotechnologie sind nicht nur für medizinische Anwendungen wie in der Wirkstofffreisetzung vielversprechende Kandidaten, sondern auch für die Entwicklung kleiner Roboter oder flexibler integrierter Sensoren. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) haben mit einer neu entwickelten Methode magnetische Mikropartikel hergestellt, die den Weg für den Bau von Mikromotoren oder die Zielführung von Medikamenten im menschlichen Körper, wie z.B. zu einem Tumor, ebnen könnten. Die Herstellung solcher Strukturen sowie deren Bewegung kann einfach durch Magnetfelder gesteuert werden und findet daher Anwendung in einer Vielzahl von Bereichen.

Die magnetischen Eigenschaften eines Materials bestimmen, wie dieses Material auf das Vorhandensein eines Magnetfeldes reagiert. Eisenoxid ist der...

Im Focus: Magnetic micro-boats

Nano- and microtechnology are promising candidates not only for medical applications such as drug delivery but also for the creation of little robots or flexible integrated sensors. Scientists from the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) have created magnetic microparticles, with a newly developed method, that could pave the way for building micro-motors or guiding drugs in the human body to a target, like a tumor. The preparation of such structures as well as their remote-control can be regulated using magnetic fields and therefore can find application in an array of domains.

The magnetic properties of a material control how this material responds to the presence of a magnetic field. Iron oxide is the main component of rust but also...

Im Focus: Goldkugel im goldenen Käfig

„Goldenes Fulleren“: Liganden-geschützter Nanocluster aus 32 Goldatomen

Forschern ist es gelungen, eine winzige Struktur aus 32 Goldatomen zu synthetisieren. Dieser Nanocluster hat einen Kern aus 12 Goldatomen, der von einer Schale...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Größte nationale Tagung 2019 für Nuklearmedizin in Bremen

21.03.2019 | Veranstaltungen

6. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage vom 25. bis 26.3. 2019

21.03.2019 | Veranstaltungen

Teilchenphysik trifft Didaktik und künstliche Intelligenz in Aachen

20.03.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Die Zähmung der Lichtschraube

22.03.2019 | Physik Astronomie

Saarbrücker Forscher erleichtern durch Open Source-Software den Durchblick bei Massen-Sensordaten

22.03.2019 | HANNOVER MESSE

Ketten aus Stickstoff direkt erzeugt

22.03.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics