Ein neues Werkzeug für die Untersuchung von Neuronen
Für die Entwicklung von wirksamen pharmazeutischen Behandlungen müssen wir die grundlegenden Prozesse und das Funktionieren von Zellen verstehen. Zu den Werkzeugen hierfür gehören Verbindungen, die Wissenschaftler mit Licht steuern können: sogenannte optische Schalter. Optische Schalter können verwendet werden, um bestimmte Proteine, Teile von Zellen und sogar ganze Organismen aus der Ferne anzupeilen und zu steuern. Die Forscher des EU-geförderten Projekts OPTICALBULLET (Studies of neurosecretion by remote control of exocytosis and endocytosis with light) entwickelten neue optische Schalter, um die Prozesse von Sekretion und Aufnahme in Neuronen zu untersuchen. Dazu benutzten sie einen lichtgesteuerten Glutamatrezeptor (LiGluR) und entwickelten eine neue Art von optischen Schaltern, die sie als Ampelpeptide bezeichnen. Diese lichtgesteuerte Peptide können sich durch Zellmembranen bewegen, was sie für lebende Zellen leicht zu benutzen macht. Ampelpeptide können die Signale "Stop" und "Gehen" durch die Zellmembran senden, um den Transport von Vesikeln zu steuern. Vesikel sind kleine, mit Flüssigkeit gefüllte Bläschen in Zellen, die am Transport von Verbindungen in und aus Zellen heraus beteiligt sind. Mithilfe von LiGluR konnten die Wissenschaftler die Geschwindigkeit, mit der ein Neuron Signale aussendet, verändern, indem sie es mit verschiedenen Farben bestrahlten. Andere Forscher könnten diese neuen optischen Schalter verwenden, um eine Vielzahl von Wechselwirkungen zwischen Proteinen zu untersuchen und therapeutische Anwendungen zu erforschen. Aufgrund seiner zeitlichen und räumlichen Spezifität könnte das Verfahren auch verwendet werden, um aus der Ferne Angriffsstellen und Dosierungen für medikamentöse Behandlungen zu steuern.
Schlüsselbegriffe
Neuronen, optische Schalter, OPTICALBULLET, Neurosekretion, Synapsen, Ampelpeptide
