Protein für Gehirnentwicklung identifiziert

Es beeinflusst die Funktion und Aktivität anderer Proteine und ist damit entscheidend für die Entwicklung des Gehirns. Mit den Erkenntnissen können neue Therapiemöglichkeiten verschiedener neurologischer Krankheiten aufgezeigt werden. Der Mechanismus könnte unter anderem eine Rolle bei der Ausbildung von Epilepsie und der Alzheimer-Krankheit spielen.

Das Gehirn besteht aus 100 Milliarden Nervenzellen, von denen jede einzelne mit durchschnittlich 1.000 anderen Nervenzellen verknüpft ist. Nur in Bruchstücken ist bisher bekannt, welche Faktoren, Signale und Regulationsmechanismen die Ausbildung dieser Strukturen bestimmen. Ein internationales Forscherteam konnte nun einen weiteren Regelkreis im Gehirn identifizieren: Das Protein Glutaredoxin-2 verändert die Aminosäure Cystein und beeinflusst damit weitere Proteine, die das Auswachsen von Axonen mitbestimmen. Axone sind Ausläufer der Nervenzellen, die sich mit anderen Nervenzellen verbinden und damit das komplexe Netzwerk in unserem Gehirn bilden. Nur wenn die Axone die Nervenzellen richtig verknüpfen, funktionieren die Reizweiterleitung und Kommunikation zwischen den verschiedenen Bereichen des Gehirns und den Muskelzellen. In Modellversuchen wurde dem Zebrafisch, einem wichtigen Beispielorganismus, das Glutaredoxin-2 entzogen. Hier zeigte sich, dass die sich entwickelnden Nervenzellen in Folge der fehlenden Verknüpfung abstarben.

Literatur: Bräutigam, L., et al.: Proc. Natl. Acad. Sci. 2011; Online-Publikation: doi: 10.1073/pnas.1110085108.