Der schrittweise, kontrollierte Zusammenbau von AMPA-Rezeptoren im endoplasmatischen Retikulum von Nervenzellen ist entscheidend für die Fähigkeit zum Lernen und zur Gedächtnisbildung. Grafik: Bernd Fakler
Forscher entschlüsseln Zusammenbau von Glutamat-Rezeptoren und dessen Bedeutung für die Gedächtnisbildung. Die schnelle Kommunikation von Nervenzellen im Gehirn hängt, ebenso wie die Fähigkeit zu lernen, fundamental von Neurotransmitter-Rezeptoren in den Kontaktstellen von Neuronen, den Synapsen, ab. Die wichtigsten Rezeptoren des Säugergehirns sind Glutamat-Rezeptoren des AMPA-Typs, die das zur Kommunikation notwendige elektrische Signal erzeugen. Ihre Anzahl wird durch den Grad der Aktivität einer Synapse moduliert: Beim Lernen erhöht sie sich, wodurch die Signalübertragung zuverlässiger funktioniert und die Synapse auf langdauernde Nutzung im Sinne von Gedächtnisbildung angelegt wird. Entscheidende Voraussetzung für diese synaptische Plastizität ist der effiziente Zusammenbau der AMPA-Rezeptoren aus verschiedenen Proteinuntereinheiten im endoplasmatischen Retikulum (ER) von Nervenzellen - ein Prozess, über den bislang wenig bekannt ist. Freiburger Neurobiologen um Bernd Fakler vom Institut für Physiologie haben in Zusammenarbeit mit Kolleginnen und Kollegen der Universität Frankfurt und des Max-Planck-Instituts für medizinische Forschung in Heidelberg erstmals gezeigt, dass AMPA-Rezeptoren wie auf einem Fließband schrittweise aus Hauptund Hilfsuntereinheiten zusammengesetzt werden. Die einzelnen Bauschritte werden von verschiedenen Proteinen und Proteinkomplexen des ER ausgeführt.
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