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Neues Puzzelteil in der Kommunikation von Nervenzellen

Februar 2014. Detailliertes Wissen über die Mechanismen, die der neuronalen Kommunikation zugrunde liegen, ist erforderlich, um die Gehirnfunktion und pathologische Bedingungen besser zu verstehen. Nervenzellen können ihre eingehenden Signale nicht nur durch die Fläche ihrer Dendritenverästelungen, sondern auch durch Anpassung ihrer Synapsenstärke modulieren. Regulation des Cargo-Transports über Adaptermoleküle ist wichtig für die neuronale Entwicklung. Jedoch ist die Rolle von PDZ-Gerüst-Proteinen als Adapter im neuronalen Transport noch kaum verstanden. Ein Team von Wissenschaftlern hat unter Anleitung von Amparo Acker-Palmer durch genetische Deletion in Mäusen gezeigt, dass das aus vielen PDZ-Domänen bestehende Gerüstprotein Glutamate Receptor Interacting Protein 1 (GRIP1) für die Dendritenentwicklung benötigt wird. Die Frankfurter Wissenschaftler haben eine Interaktion zwischen GRIP1 und 14-3-3 Proteinen identifiziert, die bedeutend für die Funktion von GRIP1 als Adaptorprotein im dendritischen Cargo-Transport ist. Mechanistisch bindet 14-3-3 phosphorylierungsabhängig an die Kinesin-1-Bindestelle in GRIP1 und löst GRIP1 vom Kinesin-1 Motorkomplex, wodurch es den Cargo-Transport reguliert. Eine einzelne Punktmutation im Thr956 von GRIP1 in transgenen Mäusen beeinträchtigt die Dendritenentwicklung. Zusammengefasst zeigen ihre Ergebnisse eine regulatorische Rolle für GRIP1 während des Mikrotubuli-basierenden Transports und schlagen eine wichtige Funktion für 14-3-3 Proteine bei der Kontrolle des Kinesin-1 Motors während der neuronalen Entwicklung vor. Diese Ergebnisse liefern molekulare Ziele, um die Proteintransportmaschine in neurologischen und entwicklungsbiologischen Krankheitsmodellen zu untersuchen.

Kontakt:
Amparo Acker-Palmer
Institut für Zellbiologie und Neurowissenschaft
Buchmann Institute for Molecular Life Sciences
Goethe-Universität Frankfurt
Max von Laue Str. 15
60438  Frankfurt am Main
e-mail: Acker-Palmer@bio.uni-frankfurt.de

 
Geiger JC, Lipka J, Segura I, Hoyer S, Schlager MA, Wulf PS, Weinges S, Demmers J, Hoogenraad CC, Acker-Palmer A (2014) The GRIP1/14-3-3 pathway coordinates cargo trafficking and dendrite development. Dev Cell 28:381-393 [Link zum Artikel]