Proteinteil fördert Verzweigung von Nervenzellen
Bochumer und Dortmunder Forscher hoffen auf Zellersatztherapien
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A. Faissner, M. Jarocki und R. Weberskirch (von links) (Foto: RUB, Marquard) |
Bochum/Dortmund (pte020/14.06.2018/11:30) Eine kurze Sequenz des Proteins Tenascin-C kann Nervenzellen anregen, neue Verzweigungen zu bilden, sagen Forscher der Ruhr-Universität Bochum (RUB) http://ruhr-uni-bochum.de und der TU Dortmund http://www.tu-dortmund.de . Sie beobachteten die Effekte, nachdem sie das Eiweißmolekül zu kultivierten Maus-Nervenzellen hinzugegeben hatten. Das neue Wissen in dem Bereich könnte Therapien für den Ersatz von Nervenzellen dienen.
Bioaktives Peptid gefunden
"Das Gehirn ist besonders sensibel gegenüber Erkrankungen und Verletzungen. Die regenerative Medizin bemüht sich daher um Zellersatztherapien", sagt Marvin Jarocki vom Bochumer Lehrstuhl für Zellmorphologie und Molekulare Neurobiologie, den Andreas Faissner leitet. Eine Forschungsrichtung konzentriert sich auf künstliche Ergänzungsstoffe, sogenannte bioaktive Peptide. Das sind kurze Eiweißmoleküle, die gezielt Signalwege von Zellen und so deren Entwicklung beeinflussen können. Zusammen mit Substanzen, die die natürliche Zellumgebung imitieren, sollen sie die Regeneration geschädigter Hirnbereiche therapeutisch unterstützen.
Ein solches bioaktives Peptid haben die Forscher in dem Protein Tenascin-C, einem Strukturmolekül der extrazellulären Matrix, die den Zwischenraum zwischen den Zellen bildet, nun gefunden. Gemeinsam mit Ralf Weberskirch von der Dortmunder Fakultät Chemie und Chemische Biologie reproduzierten die Bochumer Forscher das Peptid im Reagenzglas. Anschließend analysierte Jarocki seine Funktion in Zellkulturexperimenten mit embryonalen Maus-Nervenzellen. Durch Zugabe des Peptids vermehrte sich die Zahl der Verzweigungspunkte, der einzelnen Fortsätze und damit die Gesamtlänge der Fasern pro Nervenzelle, während die Wachstumsrate der Fasern unverändert blieb.
Verzweigungsfördernde Wirkung
Das Team hat auch einen möglichen Signalweg ausfindig gemacht, der die verzweigungsfördernde Wirkung des Peptids erklären könnte. Die Forscher untersuchten, welche mRNA-Moleküle, also welche Protein-Baupläne, vermehrt in den Zellen vorkamen. Sie fanden eine erhöhte Menge von mRNA-Molekülen für bestimmte Rezeptoren der Zellmembran, nämlich Integrin, Alpha V und Integrin Beta 1. Diese standen mit erhöhten Werten bestimmter Signalmoleküle in der Zelle in Zusammenhang, welche wiederum einige verzweigungsfördernde Gene - FOXP2 und Cntn-3 genannt - regulieren.
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