Myelinisierung: Rezeptor hat Finger im Spiel

16. Januar 2015
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Ein Weg, bestimmte Proteine an- und abzuschalten, die für die Sicherung von Nervenbahnen von Bedeutung sind, bietet Ansätze für die Erforschung der Multiplen Sklerose. Die G-Protein-gekoppelten Rezeptoren rücken dabei besonders in den Fokus.

Bei Zebrafischen wies eine Forschergruppe um Dr. Ines Liebscher und Prof. Dr. Torsten Schöneberg am Institut für Biochemie der Medizinischen Fakultät der Universität Leipzig nach, dass über spezielle Rezeptormoleküle ein Signalweg manipuliert werden kann. Wird das Protein abgeschaltet, kommt es im betroffenen Organismus zu Erkrankungen des Nervensystems. „Es geht um Rezeptoren, die ihre Signale über […] G-Proteine weiterleiten, weshalb sie auch G-Protein gekoppelte Rezeptoren oder kurz GPCR […] genannt werden“, erläutert Dr. Liebscher.

Die große Familie der GPCR wird in fünf Subklassen unterteilt, wovon sich die Forscher die sogenannten Adhäsions-GPCR genauer anschauten. „Diese haben riesig große äußere Strukturen, den sogenannten N-Terminus. In diesem Bereich gibt es Einzeldomänen, die das Aneinanderkleben von Zellen oder Proteinen vermitteln“, erklärt Liebscher. Wobei der Begriff des Klebens in diesem Zusammenhang die Interaktion zwischen einem Teil des Rezeptors und Proteinen beschreibt, die in der extrazellulären Matrix vorkommen.

Myelinisierung reaktivieren

Wie Institutsleiter Torsten Schöneberg sagt, hat ein Rezeptormolekül zwei Aufgaben: „Es muss ein bestimmtes Signal erkennen, und es muss das Signal in die Zelle hineinbringen und dort in die ‚Sprache‘ des Stoffwechsels der Zelle übersetzen.“ Ines Liebscher fügt hinzu: „Für einen der Rezeptoren – GPR 126 – konnte gezeigt werden, dass er ursächlich mit dafür verantwortlich ist, dass sich Myelinscheiden um Nerven bilden.“

„Wenn der Rezeptor komplett aus einem biologischen System herausgenommen wird, sieht man, dass die Zellen, die diese Myelinscheiden bilden, ihre Aufgabe nicht mehr wahrnehmen”, beschreibt sie den Prozess. In der jetzt veröffentlichten Studie wurde gezeigt, wie diese Rezeptoren aktiviert werden können. „Wenn der GPR126-Rezeptor von außen eingeschaltet wurde, konnte in Zebrafischen mit einem partiellen Rezeptordefekt die Myelinisierung von Nerven reaktiviert werden.“

Fragen offen

Anders als bei Adrenalin oder Serotonin, die direkt wirken, ist bei diesen Rezeptoren das Signal an die Zelle im Protein verpackt, beschreibt Schöneberg: „Es ist quasi in eine Box gepackt und es bedarf beispielsweise eines mechanischen Reizes, um sie zu öffnen. Dadurch wird das eigentliche Signal freigelegt und aktiviert den Rezeptor.“ Bei einigen Vertretern dieser Rezeptorgruppe seien sich die Wissenschaftler jetzt relativ sicher, dass sie mechano-sensitiv sind, also durch Bewegung aktiviert werden. Jedoch bleiben zahlreiche Fragen offen, unter anderem die, welche Zellbewegungen ein Signal auslösen oder ob alle Vertreter dieser Rezeptorgruppe ähnlich funktionieren.

Originalpublikation:

A Tethered Agonist within the Ectodomain Activates the Adhesion G Protein-Coupled Receptors GPR126 and GPR133
Ines Liebscher et al.; Cell Reports, doi: 10.1016/j.celrep.2014.11.036; 2014

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Medizin, Neurologie

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