„Verzahnen“ von Proteinen in Vesikeln und Membran ermöglicht schnelles Verschmelzen Reißverschluss für Zellmembranen - scinexx | Das Wissensmagazin
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„Verzahnen“ von Proteinen in Vesikeln und Membran ermöglicht schnelles Verschmelzen

Reißverschluss für Zellmembranen

Nervenzelle mit intakten Synapsen. Im Mikroskop erscheinen Synapsen von Nervenzellen des Hippocampus (Ammonshorn) als kleine, pilzförmige Ausstülpungen. © MPI für Entwicklungsbiologie

Der Signalaustausch zwischen Nervenzellen läuft extrem schnell ab – viel zu schnell, für langwierige chemische Umbauten der beteiligten Zellmembranen. Forscher haben jetzt gezeigt, dass sich bestimmte Eiweiße in Nervenzellen wie ein Reißverschluss verzahnen, um den schnellen Signalaustausch zu ermöglichen.

Nervenzellen brauchen nur Millisekunden, um sich zu verständigen. Sie schütten dabei Botenstoffe aus Vesikeln – winzigen, flüssigkeitsgefüllten Bläschen in den Endknöpfchen der Nervenzellen – in die Zellzwischenräume, die Synapsen, aus. Dies geschieht, indem die Vesikel von innen mit der Zellmembran verschmelzen und dann ihren Inhalt nach außen entleeren. Wie sich die Vesikel, die vorher in den Neuronen auf ihren Einsatz warteten, so schnell mit der Zellmembran vereinigen, ist bislang noch nicht völlig geklärt.

Wissenschaftler des Göttinger Max-Planck-Instituts für biophysikalische Chemie haben jetzt aber Belege für einen möglichen Mechanismus gefunden: In einer Art biochemischem Reißverschluss verzahnen sich demnach Proteine auf der Hülle der Vesikel und auf der Membran der Nervenzellen. Auf diese Weise kann die Verschmelzung schnell von statten gehen. Die Göttinger Forscher haben zudem festgestellt, in welcher Richtung sich dieser Reißverschluss zusammenzieht.

Nach demselben Prinzip könnten sich auch andere Membranen vereinigen. Zum Beispiel, wenn Proteine vom endoplasmatischen Retikulum, einer zellulären Werkstatt für diverse Biomoleküle, in Vesikeln zum Golgi-Apparat transportiert werden, der die Eiweiße weiterverarbeitet.

(MPG, 04.08.2006 – NPO)

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