Zellskelett-Gene regulieren Vernetzung im Säugerhirn
Ein Molekülpaar zu trennen, hat Auswirkungen auf das Networking im Hirn: So lässt sich zusammenfassen, was eine Marburger Forschungsgruppe jetzt über die Vernetzung von Nervenzellen herausgefunden hat.
Diese hängt demnach davon ab, wie die Proteine CAP1, SRF und dessen Bindungspartner MRTF miteinander interagieren. Wie genau der Steuerungsprozess vor sich geht, berichtet das Team in der Fachzeitschrift „Science Signaling“.
Um Netzwerke im Hirn zu knüpfen, ist der Umbau von Nervenzellen nötig; er umfasst insbesondere Änderungen des Zellskeletts. Die Vernetzung ist abhängig vom Genregulator SRF, der durch das Protein MRTF aktiviert wird. Treten diese beiden Moleküle im Zellkern als Paar auf, aktivieren sie nachgeschaltete Gene, die das Zellskelett kontrollieren.
„Frühere Arbeiten haben die große Bedeutung des Transkriptionsfaktors SRF und seines Helfers MRTF im Gehirn aufgezeigt“, erläutert der Neurobiologe Professor Dr. Marco Rust von der Philipps-Universität Marburg, der die Forschungsarbeit leitete. „Was das Zusammenspiel von MRTF und SRF in Nervenzellen steuert, war bislang jedoch weitgehend unverstanden.“
Ein wichtiger Bestandteil des Zellskeletts, der zur Vernetzung von Nervenzellen beiträgt, sind Ketten aus dem Gerüstmolekül Aktin. „Die Bildung langer Fäden aus Aktin wird durch Regulatoren gesteuert, ebenso der Abbau“, legt Rusts Mitarbeiter Dr. Sharof Khudayberdiev dar, einer der Leitautoren des Fachaufsatzes. Zu den Steuermolekülen gehört das Protein CAP1.
„Experimente an Versuchstieren haben gezeigt, dass sich das wachsende Gehirn nicht normal entwickelt, wenn CAP1 fehlt“, erklärt Khudayberdiev. „Ohne das Protein werden Nervenbahnen während der embryonalen Hirnentwicklung nicht gebildet.“
Die Arbeitsgruppe nutzte molekulargenetische und pharmakologische Verfahren, um das Zusammenspiel von SRF und MRTF mit CAP1 in isolierten Nervenzellen aufzuklären.
„Wir konnten zeigen, dass CAP1 das Zusammenspiel von MRTF und SRF in Nervenzellen unterbindet“, berichtet Rust. Das Team konnte auch den zugrunde liegenden molekularen Mechanismus klären: Den Befunden zufolge hemmt CAP1 die Aktivität von SRF, indem es dessen Partner MRFT außerhalb des Zellkerns zurückhält. Ohne die Kopplung an MRTF kann SRF nicht dafür sorgen, dass nachgeschaltete Gene korrekt arbeiten, die zur Verknüpfung von Nervenzellen beitragen.
Welche Bedeutung CAP1 zukommt, zeigt ein weiteres Experiment des Teams: Enthalten die Zellen ein mutiertes CAP1-Gen, so entsteht ein funktionsunfähiges Genprodukt; weil CAP1 dann MRTF nicht zurückhalten kann, gelangt mehr davon in den Zellkern – die Aktivität von SRF steigt.
„Störungen der MRTF-SRF-Funktion sind mit der Alzheimer-Erkrankung, Autismus und Schizophrenie in Verbindung gebracht worden“, ergänzt Rust. „Neue Erkenntnisse über die Regulation von MRTF-SRF sind die Voraussetzung, um neuartige Therapieansätze zu entwickeln, die nicht bloß die Symptome bekämpfen, sondern die molekularen Ursachen solcher Krankheiten.“
Professor Dr. Marco Rust leitet die Arbeitsgruppe Molekulare Neurobiologie am Institut für Physiologische Chemie des Marburger Fachbereichs Medizin. Er gehört dem neurowissenschaftlichen Forschungszentrum Center for Mind Brain and Behavior (CMBB) an.
Neben Rusts Arbeitsgruppe beteiligte sich die Abteilung Massenspektrometrie und Elementanalytik des Marburger Fachbereichs Chemie unter ihrem Leiter Dr. Uwe Linne an der wissenschaftlichen Arbeit, die der Veröffentlichung zugrunde liegt. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft und die italienische Stiftung Fondazione Cariplo unterstützten die Forschungsarbeiten finanziell.
Publikation
Sharof Khudayberdiev & al.: The actin-binding protein CAP1 represses MRTF-SRF–dependent gene expression in the mouse cerebral cortex
, Science Signaling 2024,
Weitere Meldungen
Neuigkeiten aus der Wissenschaft
Drei Jahre 1st Day Skills Academy
Wie eine Idee die Aus- und Weiterbildung in der Kleintiermedizin revolutioniert hat
JUST4VETS: 248 Gramm Katzenmedizin
Die frisch gedruckte 22. Ausgabe des Tierarztmagazins KATZENMEDIZIN liefert satte 248 g praxisnahe Fachartikel und Praxisfälle, Tierklinik-Reportage, Interviews, aktuelle Praxis- und Einkaufstipps und jede Menge spannende Fortbildungstermine
BTV-Verdachtsfall in Slowenien
Die Generaldirektorin der Behörde für Lebensmittelsicherheit, Veterinärwesen und Pflanzenschutz (UVHVVR), Vida Znoj, stellte am 6. Februar 2025 die neuesten Informationen zur Blauzungenkrankheit (BTV) in Slowenien vor
Erstmals stark gefährdete Taubwarane im Tiergarten Schönbrunn zu sehen
Passend zum "Reverse the Red Day" können die Besucherinnen und Besucher des Tiergarten Schönbrunn eine besondere Premiere erleben
Seeadler: Österreichs Wappentier geht gestärkt in die neue Brutsaison
Gute Nachrichten zum Start der Seeadler-Brutsaison: Neuesten Schätzungen zufolge leben bereits rund 90 Seeadler-Paare mit eigenem Revier in Österreich.
Gewinnspiel: „CAVALLUNA – Grand Moments“: Eine Reise durch schillernde Showwelten
Von Oktober 2024 bis Juni 2025 tourt "CAVALLUNA - Grand Moments " durch 33 Städte in Europa. Wir freuen uns, unter all unseren Newsletter-Abonnenten 3 x 2 Tickets für eine Abendshow in einer Stadt eurer Wahl zu verlosen!
Alpenzoo Innsbruck: Team der Zooschule nun Mitglied der International Zoo Educators Association (IZE)
Die IZE ist ein weltweites Netzwerk von Fachleuten aus Zoos und Aquarien, das sich für innovative Bildungsprogramme und Umweltbewusstsein einsetzt
Stunde der Wintervögel 2025
BirdLife Österreich ruft vom 4. bis 6. Jänner 2025 zur 16. Stunde der Wintervögel, der größten Mitmachaktion des Landes, auf
Futterspende erreicht Zoo Kiew rechtzeitig vor Weihnachten
Pünktlich vor Weihnachten ist eine dringend benötigte Futterspende im Zoo Kiew angekommen
Teile diesen Bericht auf:
Buchtipps Buchtipps Buchtipps

Die Rückkehr der großen Pflanzenfresser
(07. Feb 2025) Konfliktfeld oder Chance für den Artenschutz? - herausgegeben…Fruchtbare Kühe - Gesunde Kälber
(31. Jan 2025) Management und Fütterung als Basis der leistungsbereiten Milchviehherde…Die Bremer Stadtmusikanten: Neues aus der…
(21. Jan 2025) Das Märchen "Die Bremer Stadtmusikanten" ist sicher eins…Zytologie der Haut und Unterhaut
(16. Jan 2025) Das Standardwerk von Francesco Cian und Paola Monti…How and When to Involve Crowds…
(08. Jan 2025) Neues Open-Access-Buch bietet Anleitung für Crowdsourcing in der…Grundlagen moderner Antibiotikatherapie in der Kleintierpraxis
(03. Jan 2025) Das gut strukturierte Nachschlagewerk Grundlagen moderner Antibiotikatherapie in…Internationale Veranstaltungen Int. Veranstaltungen Internationale Veranstaltungen

Webinar zum World Veterinary Dermatology Day…
(13. Jan 2025) Die World Association for Veterinary Dermatology lädt am…Hill's Global Symposium 2024
(20. Okt 2024) Hosted by Hill's Pet Nutrition on Oct. 24-25…7. Kroatischer Veterinärkongress 2024
(22. Jul 2024) Der diesjährige Kroatische Veterinärkongress wird vom 24. bis…EERVC 2024 in Belgrad
(21. Jul 2024) Die Eastern European Regional Veterinary Conference (EERVC) findet…29. FECAVA EuroCongress in Athen
(11. Jul 2024) Die FECAVA lädt vom 12. bis 14. September…2.700 Veterinärmediziner auf dem Weltkongress rund…
(11. Jun 2024) Veterinärmediziner aus 65 Ländern versammelten sich vom 4…Preise und Stipendien Preise und Stipendien Preise und Stipendien
