A. Faissner, M. Jarocki und R. Weberskirch (von links) (Foto: RUB, Marquard)

Bochum/Dortmund (pte020/14.06.2018/11:30) –

Eine kurze Sequenz des Proteins Tenascin-C kann Nervenzellen anregen,
neue Verzweigungen zu bilden, sagen Forscher der Ruhr-Universität Bochum
(RUB) http://ruhr-uni-bochum.de und der TU Dortmund http://www.tu-dortmund.de . Sie beobachteten die Effekte, nachdem sie das Eiweißmolekül zu
kultivierten Maus-Nervenzellen hinzugegeben hatten. Das neue Wissen in
dem Bereich könnte Therapien für den Ersatz von Nervenzellen dienen.

Bioaktives Peptid gefunden

"Das Gehirn ist besonders sensibel gegenüber
Erkrankungen und Verletzungen. Die regenerative Medizin bemüht sich
daher um Zellersatztherapien", sagt Marvin Jarocki vom Bochumer
Lehrstuhl für Zellmorphologie und Molekulare Neurobiologie, den Andreas
Faissner leitet. Eine Forschungsrichtung konzentriert sich auf
künstliche Ergänzungsstoffe, sogenannte bioaktive Peptide. Das sind
kurze Eiweißmoleküle, die gezielt Signalwege von Zellen und so deren
Entwicklung beeinflussen können. Zusammen mit Substanzen, die die
natürliche Zellumgebung imitieren, sollen sie die Regeneration
geschädigter Hirnbereiche therapeutisch unterstützen.

Ein solches bioaktives Peptid haben die Forscher in dem
Protein Tenascin-C, einem Strukturmolekül der extrazellulären Matrix,
die den Zwischenraum zwischen den Zellen bildet, nun gefunden. Gemeinsam
mit Ralf Weberskirch von der Dortmunder Fakultät Chemie und Chemische
Biologie reproduzierten die Bochumer Forscher das Peptid im Reagenzglas.
Anschließend analysierte Jarocki seine Funktion in
Zellkulturexperimenten mit embryonalen Maus-Nervenzellen. Durch Zugabe
des Peptids vermehrte sich die Zahl der Verzweigungspunkte, der
einzelnen Fortsätze und damit die Gesamtlänge der Fasern pro
Nervenzelle, während die Wachstumsrate der Fasern unverändert blieb.

Verzweigungsfördernde Wirkung

Das Team hat auch einen möglichen Signalweg ausfindig
gemacht, der die verzweigungsfördernde Wirkung des Peptids erklären
könnte. Die Forscher untersuchten, welche mRNA-Moleküle, also welche
Protein-Baupläne, vermehrt in den Zellen vorkamen. Sie fanden eine
erhöhte Menge von mRNA-Molekülen für bestimmte Rezeptoren der
Zellmembran, nämlich Integrin, Alpha V und Integrin Beta 1. Diese
standen mit erhöhten Werten bestimmter Signalmoleküle in der Zelle in
Zusammenhang, welche wiederum einige verzweigungsfördernde Gene – FOXP2
und Cntn-3 genannt – regulieren.