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Neues optogenetisches Werkzeug
September 2015. Zyklo-GMP (cGMP) ist ein wichtiger zellulärer Botenstoff, der z.B. am Sehprozess, an der Regulation des Blutdrucks, am induzierten Zelltod, aber auch an der Regulation der männlichen Erektion beteiligt ist. So führt das Präparat Viagra zu einem Anstieg des cGMP Niveaus in den Zellen. Forschern der Goethe Universität Frankfurt um Alexander Gottschalk ist es zusammen mit KollegInnen von der Universität Würzburg gelungen, ein neues Licht-sensitives Protein aus dem aquatischen Pilz Blastocladiella emersonii als sogenanntes ‚optogenetisches‘ Werkzeug zu etablieren, welches bei Belichtung der Zellen direkt den Botenstoff cGMP bilden kann. Durch dieses Protein, CyclOp genannt, können Mechanismen von cGMP-vermittelter Signalweiterleitung, aber auch die Funktion von sensorischen Nervenzellen z.B. für Geruch oder Licht in lebenden Tieren direkt aktiviert und untersucht werden. So reagierten Sauerstoff-sensorische Zellen des Fadenwurms Caenorhabditis elegans auf Licht, als ob sie einen Anstieg der Sauerstoffkonzentration detektiert hätten. Somit kann man mit Hilfe von CyclOp besser verstehen, wie das natürliche Signal für diese Zellen in eine zelluläre Antwort umgesetzt wird. Das Licht-aktivierte Enzym CyclOp hat hervorragende molekulare Eigenschaften, die es als wertvolle Erweiterung des `Optogenetischen Werkzeugkastens´ für die Zell- und Neurobiologen qualifizieren. Die Arbeit wurde am 8. September 2015 in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht (Link).
Kontakt:
Alexander Gottschalk
Buchmann Institut für Molekulare Lebenswissenschaften
Institut für Biochemie
Goethe-Universität Frankfurt
Max von Laue Straße 15, 60438 Frankfurt am Main
a.gottschalk@em.uni-frankfurt.de
Veröffentlichung:
S. Gao, J. Nagpal, M. Schneider, V. Kozjak-Pavlovic, G. Nagel, A. Gottschalk (2015) Optogenetic manipulation of cGMP in cells and animals by the tightly light-regulated guanylyl-cyclase opsin CyclOp. Nature Communications 6, article 8046, DOI: 10.1038/NCOMMS9046 (link).