News: Unerwartete Aufgaben für einen alten Bekannten
Aber wie gelangen die chemischen Botenstoffe überhaupt in die Vesikel? Für die meisten wichtigen Neurotransmitter haben Wissenschaftler die dafür verantwortlichen Moleküle bereits gefunden. Bei Glutamat jedoch tappten sie bisher noch im Dunkeln.
Robert H. Edwards und seine Mitarbeiter von der University of California in San Francisco sind nun dem Protein auf die Spur gekommen, das Glutamat für den Transport "verpackt". Schon länger vermuteten sie dahinter das so genannte BNPI, von dem bekannt war, dass es im Gehirn anorganisches Phosphat transportiert. Darum schleusten sie in Rattenzellen, denen BNPI normalerweise fehlt, das entsprechende Gen ein, sodass die Zellen das Protein nun doch synthetisieren konnten. Anschließend stellten die Forscher fest, in welchem Umfang die Vesikel dieser Zellen Glutamat anreichern können, und verglichen die Ergebnisse mit Bläschen aus Rattenzellen, denen das BNPI fehlte. Der Unterschied war deutlich: In den veränderten Zellen sammelte sich gegenüber den nicht manipulierten Zellen die zwei- bis vierfache Menge des Neurotransmitters an (Science vom 11. August 2000).
Passend zur neu entdeckten Aufgabe benannten die Wissenschaftler das Protein nun in VGLUT1 – vesicular glutamate transporter – um. Doch das Molekül scheint nicht nur als Transporterprotein zu arbeiten, welches das Glutamat entgegen des Konzentrationsgradienten aus dem Zellinneren in die Vesikel einschleust. Die Wissenschaftler vermuten, dass VGLUT1 offenbar auch als Kanalprotein funktionieren kann, das Molekülen erlaubt, einem Konzentrationsgradienten vom höheren zum niedrigeren Niveau zu folgen. Ein solches Kanalprotein kann zwar nicht gegen das Konzentrationsgefälle arbeiten wie ein Transportermolekül, aber dafür ist es sehr viel schneller. Edwards vermutet, dass die kanalbildende Eigenschaft entstanden ist, weil das Gehirn oft plötzlich sehr große Mengen an Glutamat freisetzen muss – ein Transporterprotein wäre mit der Aufgabe womöglich überfordert, die Vesikel entsprechend schnell wieder aufzufüllen.
Siehe auch
- Spektrum Ticker vom 1.2.2000
"Ein Rezeptor für den guten Geschmack" - Spektrum Ticker vom 2.8.1999
"Reif für die Signalweitergabe"
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