Der Stoff, der schnelle Reaktionen ermöglicht

21. August 2016, 10:00
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Internationales Forscherteam untersuchte die Rolle des Proteins Unc13A

Graz/Wien – Eine Millisekunden-rasche Reizweiterleitung zwischen Nervenzellen in den Synapsen ermöglicht uns blitzschnelle Reaktionen. Das Protein Unc13A bringt dazu die Signalüberträger präzise in eine "Startposition", fand ein Forscherteam mit österreichischer Beteiligung heraus. Die Studie erschien im Fachjournal "Nature Neuroscience".

Unter der Leitung von Stephan Sigrist von der Freien Universität Berlin und Alexander Walter vom Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie in Berlin haben die Forscher bei der Taufliege Drosophila melanogaster die Reizweiterleitung in jenem Teil des Nervensystems untersucht, das die Muskeln steuert (Motoneuronen). Sie entdeckten dabei, dass der Eiweißstoff Unc13A wichtig ist, um die mit Neurotransmittern vollgestopften Bläschen (Synaptische Vesikel) präzise in den "Startblöcken" zu positionieren. Dadurch bleibt die Reaktionszeit extrem kurz.

Hintergrund

Innerhalb von Nervenzellen werden die Informationen als elektrische Reize weitergeleitet, sagt Ulrich Stelzl vom Institut für Pharmazeutische Wissenschaften der Universität Graz. Die Übertragung von einer Nervenzelle zur nächsten funktioniert jedoch durch chemische Signale an speziellen Verbindungsstellen, den Synapsen.

Kommt ein elektrischer Impuls dort an, verändert er die Spannung in der Zellhülle, wodurch kurzzeitig Kalzium freigesetzt wird. Daraufhin öffnen sich die Vesikel zum synaptischen Spalt hin und geben ihre Botenstoffe ab. Sie führen in der benachbarten Zelle zu einer Weiterleitung des Signals und aktivieren etwa eine blitzschnelle Muskel-Bewegung. Der ganze Prozess dauert nur wenige Millisekunden.

Dazu müssen die mit Botenstoff gefüllten Bläschen präzise in der Nähe der Kalziumkanäle positioniert werden, wofür Unc13A entscheidend ist, so die Forscher. Fehlt es, erhöht sich die Reaktionszeit, bis solch ein Vesikel am synaptischen Spalt andockt, berichtet Stelzl. Das wäre im täglichen Leben äußerst schlecht, denn so könnte man beim Autofahren nicht plötzlich auftauchenden Hindernissen ausweichen oder die Hand schnell von einer heißen Herdplatte zurückziehen. (APA, red, 21. 8. 2016)

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