Das Protein „CAP1“ leitet Nervenzellen beim Wachsen. Ein Forschungsteam beleuchtet, wie das Zellskelett bei der Hirnentwicklung mitwirkt.
\nOhne Ger\u00fcstbau gibt es keine Hirnentwicklung. Fallen in Nervenzellen diejenigen Proteine aus, die den Aufbau des Zellskeletts steuern, so kommt es zu Sch\u00e4den im wachsenden Hirn. Das hat eine Forschungsgruppe aus den Lebenswissenschaften herausgefunden, indem sie ein Protein untersuchte, das die Nervenzellen bei ihrer Verschaltung leitet.
\nDas Team um den Neurobiologen Prof. Dr. Marco Rust von der Philipps-Universit\u00e4t berichtet im Fachblatt „Progress in Neurobiology“ \u00fcber seine Ergebnisse. Damit das Gehirn arbeiten kann, m\u00fcssen sich seine Nervenzellen miteinander verschalteten. „F\u00fcr die Vernetzung von Nervenzellen sind ihre langgestreckten Forts\u00e4tze wichtig, die sogenannten Axone“, erl\u00e4uterte Rust.
\nWachstumskegel an den Enden der auswachsenden Axone suchen die Umgebung nach Signalen ab. „Diese Signale wirken entweder anziehend oder absto\u00dfend“, f\u00fchrte der Leitautor der Studie aus. „Sie werden von den Wachstumskegeln erkannt und genutzt, um Axone durch das sich entwickelnde Gehirn zu navigieren und ihre Zielzelle zu finden.“
\nF\u00fcr das Aufsp\u00fcren dieser Signalmolek\u00fcle bilden Wachstumskegel mikroskopisch kleine, dynamische Zellforts\u00e4tze aus. „Diese Forts\u00e4tze enthalten das Ger\u00fcstmolek\u00fcl Aktin in hoher Konzentration“, erg\u00e4nzte Rusts MitarbeiterFelix Schneider, der ma\u00dfgeblich an der Publikation beteiligt ist. „Aktin-Molek\u00fcle lagern sich n\u00e4mlich zu langgestreckten Filamenten zusammen, die das Ger\u00fcst dieser Zellforts\u00e4tze bilden. Die Ausbildung der Aktin-Filamente wird durch Signalmolek\u00fcle aus der Umgebung kontrolliert und von Aktin-Regulatoren in der Zelle umgesetzt.“
\nIn den Wachstumskegeln findet man daher nicht nur Aktin, sondern auch Aktin-Regulatoren wie das Protein CAP1 in gro\u00dfer Menge, stellte Rusts Team fest. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass CAP1 die Ausbildung der Zellforts\u00e4tze und somit die Funktion der Wachstumskegel kontrolliert“, legte der Neurobiologe dar. „Wir fanden au\u00dferdem heraus, dass CAP1 mit einem weiteren Molek\u00fcl zusammenwirkt, das f\u00fcr die Steuerung von Aktin essentiell ist, n\u00e4mlich Cofilin1.“
\nWie die Forschungsgruppe nachweist, h\u00e4ngt die Funktion des einen Proteins von dem anderen ab und umgekehrt. „Experimente an Versuchstieren erbrachten dar\u00fcber hinaus, dass sich das wachsende Gehirn nicht normal entwickelt, wenn CAP1 fehlt“, berichtete Rust. Ohne das Protein werden Nervenbahnen w\u00e4hrend der embryonalen Hirnentwicklung nicht ausgebildet.
\n„Alles in allem haben unsere Untersuchungen erwiesen, dass CAP1 die Aktinger\u00fcste in Wachstumskegeln kontrolliert“, fasste der Hochschullehrer zusammen. „Dies beeinflusst wiederum die Verschaltung der Neuronen.“
\nRust leitet die Arbeitsgruppe „Molekulare Neurobiologie“ am Institut f\u00fcr Physiologische Chemie des Marburger Fachbereichs Medizin. Er amtiert als stellvertretender Sprecher des Marburger Graduiertenkollegs 2213 der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) zu „Membrane Plasticity in Tissue Development and Remodeling“ und geh\u00f6rt dem neurowissenschaftlichen Forschungszentrum CMBB an.
\nNeben Forscherinnen und Forschern aus Rusts Arbeitsgruppe und aus dem Marburger Max-Planck-Institut f\u00fcr terrestrische Mikrobiologie beteiligte sich der Genetiker Christian H\u00fcbner vom Universit\u00e4tsklinikum Jena an den Untersuchungen, die der Ver\u00f6ffentlichung zugrunde liegen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft sowie die italienische Stiftung Fondazione Cariplo unterst\u00fctzten die Forschungsarbeiten finanziell.<\/p>\n
* pm: Philipps-Universit\u00e4t Marburg<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Das Protein „CAP1“ leitet Nervenzellen beim Wachsen. Ein Forschungsteam beleuchtet, wie das Zellskelett bei der Hirnentwicklung mitwirkt.<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"advanced_seo_description":"","spay_email":"","jetpack_publicize_message":"","jetpack_is_tweetstorm":false,"jetpack_publicize_feature_enabled":true},"categories":[5],"tags":[1054,597,3211],"jetpack_featured_media_url":"","jetpack_publicize_connections":[],"jetpack_sharing_enabled":true,"jetpack_shortlink":"https:\/\/wp.me\/p8mhvd-1No","jetpack-related-posts":[{"id":15558,"url":"http:\/\/marburg.news\/?p=15558","url_meta":{"origin":6906,"position":0},"title":"Drei Molek\u00fcle: Marburger Forscher beleuchten Netzwerkbildung von Nervenzellen","date":"8. Mai 2024","format":false,"excerpt":"Ein Marburger Forschungsteam beleuchtet, wie Nervenzellen Netzwerke bilden. Zellskelett-Gene regulieren Vernetzung im S\u00e4ugerhirn.# Ein Molek\u00fclpaar zu trennen, hat Auswirkungen auf das Networking im Hirn: So l\u00e4sst sich zusammenfassen, was eine Marburger Forschungsgruppe jetzt \u00fcber die Vernetzung von Nervenzellen herausgefunden hat. Sie h\u00e4ngt demnach davon ab, wie die Proteine CAP1, SRF\u2026","rel":"","context":"In "Bildung"","img":{"alt_text":"","src":"","width":0,"height":0},"classes":[]},{"id":11784,"url":"http:\/\/marburg.news\/?p=11784","url_meta":{"origin":6906,"position":1},"title":"Volkskrankheit: 149.350 Euro f\u00fcr Alzheimer-Forschung","date":"29. Januar 2023","format":false,"excerpt":"Die Struktur von Nervenzellen als therapeutisches Angriffsziel bei der Alzheimer-Krankheit erforscht ein Projekt an der Philipps-Universit\u00e4t. Es wird mit 149.350 Euro gef\u00f6rdert. Die Projektleitung hat Prof. Dr. Marco Rust vom Institut f\u00fcr Physiologische Chemie an der Philipps-Universit\u00e4t inne. Vom 1. Januar 2023 bis zum 31. Dezember 2025 erh\u00e4lt er die\u2026","rel":"","context":"In "Bildung"","img":{"alt_text":"","src":"","width":0,"height":0},"classes":[]},{"id":15944,"url":"http:\/\/marburg.news\/?p=15944","url_meta":{"origin":6906,"position":2},"title":"Genforschung: Zur Kommunikation beim Gef\u00e4\u00dfwachstum","date":"8. Juli 2024","format":false,"excerpt":"Marburger Forschende haben die Kommunikation beim Gef\u00e4\u00dfwachstum entschl\u00fcsselt. Das hat die Philipps-Universit\u00e4t am Montag (8. Juli) gemeldet. um Julian Malchow und Prof. Dr. Christian Helker vom Fachbereich Biologie der Philipps-Universit\u00e4t haben einen neuen Signalweg entdeckt, mit dessen Hilfe Nervenzellen im zentralen Nervensystem mit Blutgef\u00e4\u00dfen kommunizieren. Diese Kommunikation ist entscheidend f\u00fcr\u2026","rel":"","context":"In "Bildung"","img":{"alt_text":"","src":"","width":0,"height":0},"classes":[]},{"id":16945,"url":"http:\/\/marburg.news\/?p=16945","url_meta":{"origin":6906,"position":3},"title":"Mit Erfolgsaussichten: Energiest\u00f6rung in Nervenzellen als Mitursache von Parkinson","date":"22. November 2024","format":false,"excerpt":"Eine Energiest\u00f6rung in Nervenzellen haben Forschende aus Marburg als Mitursache der Parkinson-Krankheit entdeckt. Kombinierte Zell- und Klinische Studien zeigen vielversprechende Ergebnisse. Forschende der Philipps-Universit\u00e4t und von Partneruniversit\u00e4ten aus den Vereinigten 'Staaten von Amerika (USA) haben einen entscheidenden Mechanismus der Parkinson-Krankheit identifiziert: Eine spezifische Stoffwechselst\u00f6rung in den erkrankten Nervenzellen tr\u00e4gt ma\u00dfgeblich\u2026","rel":"","context":"In "Bildung"","img":{"alt_text":"","src":"","width":0,"height":0},"classes":[]},{"id":5768,"url":"http:\/\/marburg.news\/?p=5768","url_meta":{"origin":6906,"position":4},"title":"Wichtige Erkenntnisse: Navigation der W\u00fcstenheuschrecke interessiert auch Milit\u00e4rs","date":"29. September 2020","format":false,"excerpt":"Heuschrecken navigieren mit doppeltem Kompass. Das Insektenhirn bildet den gesamten Himmel ab. W\u00fcstenheuschrecken tragen einen Kompass im Gehirn, der den gesamten Himmel in voller Rundumsicht repr\u00e4sentiert. Die neuen Erkenntnisse ergeben sich aus Messungen der elektrischen Aktivit\u00e4t von Nervenzellen, \u00fcber die Biologen der Universit\u00e4ten Marburg und W\u00fcrzburg im Wissenschaftsmagazin \"PNAS\" berichten.\u2026","rel":"","context":"In "Bildung"","img":{"alt_text":"","src":"","width":0,"height":0},"classes":[]},{"id":8831,"url":"http:\/\/marburg.news\/?p=8831","url_meta":{"origin":6906,"position":5},"title":"Forscher zu Parkinson: Aktive Ionenkan\u00e4le bes\u00e4nftigen Hirnzellen","date":"24. Februar 2022","format":false,"excerpt":"Elektrophysiologische Untersuchungen er\u00f6ffnen neue Wege, um Parkinsonkrankheit im Fr\u00fchstadium zu bek\u00e4mpfen. Aktive Ionenkan\u00e4le bes\u00e4nftigen Hirnzellen. Eine Parkinsonerkrankung l\u00e4sst sich in einem fr\u00fchen Stadium bremsen, sofern Medikamente die Erregbarkeit bestimmter Hirnzellen d\u00e4mpfen - das schlie\u00dft ein Team der Marburger Hochschulmedizin aus Experimenten, in denen es die Bedingungen einer Parkinsonerkrankung nachstellte. Die\u2026","rel":"","context":"In "Bildung"","img":{"alt_text":"","src":"","width":0,"height":0},"classes":[]}],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/marburg.news\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/6906"}],"collection":[{"href":"http:\/\/marburg.news\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/marburg.news\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/marburg.news\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/marburg.news\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=6906"}],"version-history":[{"count":0,"href":"http:\/\/marburg.news\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/6906\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/marburg.news\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=6906"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/marburg.news\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=6906"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/marburg.news\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=6906"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}