Rätsel um gezielte Zellbewegung gelöst

Orientierung von Bakterien, Amöben und Spermien untersucht

Baltimore/Maryland (pte013/15.02.2000/11:00)

US-Forscher haben den zell-internen Mechanismus herausgefunden, mit dem frei bewegliche Zellen, zum Beispiel Bakterien, Amöben und Spermien, ihr Ziel finden: Sie akkumulieren ein bestimmtes Protein am vorderen Zell-Ende und schwimmen - der Vorgang nennt sich Chemotaxis - entlang eines Lockstoff-Gradienten in die entsprechende Richtung, so ein Bericht im Fachblatt Science. http://www.sciencemag.org/content/current/

"Gradienten-Wahrnehmung ist wichtig bei Entzündungen, Krankheitsbekämpfung, Blutgefäß-Wachstum, Wundheilung und pränataler Entwicklung", erklärt Peter Devreotes, Biochemiker von den Johns Hopkins Medical Institutions. http://www.med.jhu.edu/devreotes/ Die Ergebnisse bringen Forscher in ihrer Suche nach den chemischen Wahrnehmungs-Mechanismen und deren medizinischer Anwendung einen großen Schritt weiter, so Devreotes.

Er und seine Kollegen hatten die Amöbe Dictyostelium untersucht, welche sich chemotaktisch orientiert. Sie reagiert auf den Lockstoff cAMP. Dies ermöglicht es ihr, auch mit Nachbar-Amöben zu "kommunizieren". In der Forschung war bisher nur bekannt gewesen, dass die Amöbe für ihre chemotaktische Wahrnehmung Rezeptoren benutzt, die mit so genannten G-Proteinen gekoppelt sind. Auch wusste man, dass sie mit einer sensitiven "Leitstelle" am Zellkopf ausgestattet ist und damit selbst schwache Lockstoff-Gradienten wahrnehmen kann.

Devreotes und seine Kollegen hatten mehrere chemische Verbindungen in der Amöbe untersucht. So entdeckten sie, dass die Leitstelle größere Mengen bestimmter Proteine enthält. Diese Proteine schwimmen frei im Zellkörper herum, wandern aber zu einer Seite, sobald die Rezeptoren aktiviert sind. Die Forscher erkannten diesen Vorgang, nachdem sie grün fluoreszierende Anhängsel mit den Proteinen verbunden hatten: Im Mikroskop war deutlich zu sehen, wie die markierten Proteine sich an der Rezeptoren-Zellseite versammelten, nachdem die Forscher die Amöbe mit cAMP stimuliert hatten. (wsa) (Ende)