KÖLN / LONDON (IT BOLTWISE) – Forscher der Universität zu Köln haben eine bahnbrechende Entdeckung gemacht: Gephyrin, ein Schlüsselprotein an hemmenden Synapsen, bildet organisierte Filamente. Diese Strukturen bilden die Grundlage für die postsynaptischen Dichten und könnten neue therapeutische Ansätze für neurologische Erkrankungen wie Epilepsie bieten.
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In einer wegweisenden Studie haben Wissenschaftler der Universität zu Köln die molekulare Struktur von Gephyrin, einem entscheidenden Protein an hemmenden Synapsen, untersucht. Diese Synapsen fungieren als Bremsen im Gehirn, indem sie die Weiterleitung von Signalen regulieren. Die Forscher entdeckten, dass Gephyrin organisierte Filamente bildet, die als strukturelle Basis für die postsynaptischen Dichten dienen. Diese Erkenntnis widerspricht der bisherigen Annahme, dass Proteine in Synapsen ungeordnet sind, und zeigt stattdessen ein überraschend hohes Maß an Organisation.
Die Untersuchung wurde mit Hilfe der Kryo-Elektronenmikroskopie durchgeführt, einer Technik, die es ermöglicht, die dreidimensionale Struktur von Proteinen in hoher Auflösung zu visualisieren. Die Forscher fanden heraus, dass ein bestimmter Bereich des Gephyrin-Proteins, der an den Neurorezeptor bindet und Dimere bildet, lange filamentöse Strukturen aufbaut. Diese Entdeckung war eine große Überraschung, da zuvor angenommen wurde, dass Proteine in phasenseparierten Kondensaten ungeordnet sind.
Die Bedeutung dieser Entdeckung liegt nicht nur in der grundlegenden Wissenschaft, sondern auch in der klinischen Anwendung. Die Filamente von Gephyrin sind entscheidend für die Bildung hemmender Synapsen, und Mutationen in dem Gen, das für Gephyrin kodiert, sind mit neurologischen Erkrankungen wie Epilepsie verbunden. Diese Erkenntnisse eröffnen neue therapeutische Möglichkeiten zur Behandlung solcher Erkrankungen.
Die Studie, die in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde, hebt die Bedeutung der strukturellen Organisation von Proteinen im Gehirn hervor. Die Forscher betonen, dass diese Entdeckung das Verständnis der molekularen Mechanismen, die der Bildung hemmender Synapsen zugrunde liegen, erheblich vertieft hat. Sie eröffnet neue Forschungswege und könnte langfristig zu neuen Behandlungsmethoden für neurologische Störungen führen.
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