Nerveceller: kommunikasjon etter glidelås-prinsippet

Ny metode gir ny innsikt i signaloverføringen mellom nerveceller

Sfæriske vesikler fungerer som reservoarer for kjemiske budbringere i nervecellene. For å sikre at disse vesiklene kan levere messenger-stoffene nøyaktig etter behov, legger de først til på nervecellemembranen og venter på startsignalet (for eksempel gjennom en trigger som kalsiumioner, Ca2). Hvis messenger-stoffene deretter skal frigjøres, smelter vesikelen sammen med nervecellens membran og tømmer dermed innholdet til utsiden. Da kan en direkte tilstøtende nervecelle øyeblikkelig registrere stimulansen og igjen gi den videre eller behandle den videre. © TU Braunschweig
lese høyt

Hvordan overfører kroppen vår nervestimuli og hvordan dannes tanker? Forskere har tatt et viktig skritt for å belyse signalering mellom nevroner. De har justert overføringen av messenger-stoffer fra en nervecelle til den neste i prøverøret og undersøkt det med en ny metode. Dette avslørte at det avgjørende trinnet på "glidelåsprinsippet" fungerer. Studien har nå vist seg i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

{} 1l

Sett deg inn, gå

... dette kan være en kort oppsummering av de elementære prosessene som oppstår i kommunikasjonen mellom nerveceller. For overføring av signaler mellom cellene gir kjemiske budbringere, kalt nevrotransmittere. De lagres i nervecellene i små vesikler, vesiklene. Imidlertid flyter slike vesikler vanligvis fritt i cellen og vil derfor ta altfor lang tid å levere messenger-messengerne til celleveggen.

Derfor dokker nervevesikler som er nylig fylt med messenger substans til celleveggen ("på rutene!") For å vente til startsignalet for tømming av messenger-stoffene ("gjort!"). Så snart startsignalet kommer i form av et kjemisk signal ("gå!"), Brytes vesiklene opp sammen med celleveggen og frigjør umiddelbart messenger-stoffer i cellemiljøet. Disse stoffene blir deretter absorbert og gjenkjent av naboceller.

Docking til "startposisjonen" er derfor av grunnleggende betydning, slik at tenkningen og følelsen kan fortsette raskt og effektivt. Siden det var veldig vanskelig å observere denne mellomtilstanden kort tid før startskuddet, var det tidligere ukjent hvordan startskuddet ser ut og kontrolleres. utstilling

Fargemarkering holder vesiklene i sikte

Peter Jomo Walla fra det tekniske universitetet i Braunschweig og professor Reinhard Jahn fra Max Planck Institute for Biophysical Chemistry i Gttingen, begge professorer i biofysisk kjemi og ledere, jobber nå sammen med sine forskningsgrupper Mekanismer for å tenke og føle har kommet et betydelig skritt nærmere. De utviklet en ny metode som lar dem følge nøye med øyeblikket før startskuddet og tidspunktet for nervøs løp.

Forskerne har merket vesikler i farger og var i stand til å observere så mange av dem samtidig under et spesielt mikroskop. "Med vår nye metode kan vi nå bevisst legge til eller utelate individuelle biomolekyler for å studere hvilke av disse som er viktige og hvordan mekanismene fungerer, " forklarer Walla.

Fusjon etter glidelås-prinsippet

Først er vesiklene festet til celleveggen med proteiner og små klemmer. Først når en nervestimulus treffer overflaten utenfra, for eksempel i form av en høyere konsentrasjon av kalsiumioner, utløser dette den avgjørende reaksjonen: membranen til vesikelen forenes med cellemembranen i lynhastighet, og vesikelen skyter innholdet ut på utsiden. Det hele skjer innen brøkdeler av et sekund og foregår i størrelsesorden på bare noen få nanometer.

Dette kan tenkes som med en glidelås, som åpner stoffet på den ene siden og deretter forbinder det med et annet stykke stoff, ”forklarer Walla. "Så langt ble det stort sett bare observert hvordan systemet ser ut før og etter utslippet - så å si, kysten som tidligere var i

garderoben og etterpå på vinnerpodiet. For å virkelig forstå mekanismene er selvfølgelig øyeblikket rett før starten avgjørende. Med vår nye metode kan vi nå lett gjenkjenne dette og finne ut hvordan mannen med pistolen virkelig ser ut og hvordan løperen starter. "

(Teknisk universitet i Braunschweig, 14.10.2009 - NPO)