Welche Rolle spielt das Endoplasmatische Reticulum in Nervenzellen?

Für die Erforschung des Endoplasmatischen Reticulums in Nervenzellen will Dr. Marijn Kuijpers vom Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) die mit 1,5 Millionen Euro dotierten Fördermittel nutzen, mit denen der ihr zuerkannte Starting Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC) dotiert ist.

Das Endoplasmatische Retikulum (ER) ist das größte Zellorganell und erfüllt zahlreiche Aufgaben. So spielt es bei der Synthese und dem Transport von Proteinen und Lipiden sowie bei der Speicherung von Kalzium eine zentrale Rolle. Obwohl eine Fehlfunktion des ER mit der Entwicklung neurodegenerativer Erkrankungen in Verbindung gebracht wird, ist nur sehr wenig darüber bekannt, wie das riesige Organell die Funktion von Nervenzellen unterstützt.

Deren Aufgabe der Signalübertragung spiegelt sich in der Asymmetrie ihres Aufbaus mit Dendriten und Axon wider. Um diese großen, funktionell sehr unterschiedlichen Strukturen wachsen zu lassen und zu erhalten, sind Nervenzellen auf die richtige Sortierung von Proteinen, Lipiden und eine korrekte Verteilung anderer zellulärer Elemente angewiesen – alles Prozesse, bei denen das ER wahrscheinlich eine entscheidende Rolle spielt. Darüber hinaus hängt die Übertragung von Nervenimpulsen in hohem Maße von Veränderungen der Kalziumkonzentration ab, was wiederum darauf hindeutet, dass das ER in diesen Zellen eine zusätzliche Rolle spielen könnte.

Das Team um Marijn Kuijpers wird innovative bildgebende Verfahren einsetzen, welche die Visualisierung von ER-ansässigen Proteinen, ER-Dynamik und ER-Prozessen, wie der Kalziumspeicherung, innerhalb der Nervenzelle ermöglichen. Im geförderten Projekt „synERgy“ erforschen die Wissenschaftler die Rolle des ER in Nervenzellen, um letztlich zu verstehen, wie Defekte in der Funktion des ER zur Neurodegeneration beitragen.