Leitung: Amparo Acker-Palmer Während der Embryonalentwicklung folgen Blutgefäße und Nervenzellen den gleichen Entwicklungsmustern und verlaufen in den Geweben häufig parallel. So sind einige identische Proteingruppen bekannt, die sowohl im Nervensystem als auch im Blutgefäßsystem wichtige Funktionen innehaben. Ein Beispiel ist die Familie der Eph-Rezeptoren und Ephrin-Liganden, die als Signalmoleküle bei der räumlichen Entwicklung sowohl des Nervensystems als auch der Blutgefäße beteiligt sind. Eine Besonderheit dieses Ligand/Rezeptor-Systems ist die bidirektionale Signalübertragung, d.h. dass nicht nur Rezeptor sondern auch Ligand an der Signalvermittlung beteiligt sind. Die Forschungsgruppe um Amparo Acker-Palmer konnte in biochemischen und zellbiologischen Studien zeigen, dass EphrinB-Liganden als membrangebundene rezeptorähnliche Moleküle fungieren, die Signale in das Zellinnere übertragen.. Die Gruppe ist besonders daran interessiert, die Signalwege, die durch EphrinB-Liganden aktiviert werden, auf molekularer Ebene aufzuklären. Insbesondere konzentrieren sie sich auf zwei wichtige Prozesse, bei denen bereits eine reverse Signalübertragung in vivo nachgewiesen wurde: Die Wegfindung der Axone und der Blutgefäße (Angiogenese). Die Nachwuchsgruppe arbeitet mit Zellmodellen aus primären Neuronen der Maus-Großhirnrinde, mit primären menschlichen Endothel-Zellen. Als Tiermodell setzt die Forschungsgruppe die Maus ein. Mit Techniken der modernen Molekularbiologie und Proteomics arbeitet die Nachwuchsgruppe "Signaltransduktion" an der Identifizierung und Charakterisierung neuer Proteine und Proteinkomplexe der durch EphrinB-Liganden ausgelösten Signalketten. Kontakt
Amparo Acker-Palmer, PhD
Max-Planck-Institut für Neurobiologie
Selbstständige Nachwuchsgruppe Signaltransduktion
Am Klopferspitz 18
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Nervenzelle mit Axonen und Synapsen

 Einer Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für Neurobiologie in Martinsried um  Amparo Acker-Palmer gelang jetzt ein bedeutender Fortschritt in der Erforschung der molekularen Grundlagen der Synapsenbildung, einem grundlegenden Prozess zum Verständnis menschlichen Lernens, wie aus einer Pressemitteilung des Instituts von gestern hervorgeht.

Synapse

Synapsen bilden die Kontaktstellen zwischen Nervenzellen. Die „Herstellung neuer synaptischer Verbindungen“ ist im Prinzip nur eine neurobiologische Übersetzung für „Lernen“. Wachstum und Abbau dieser Verzweigungen und Bindungsstellen, die synaptische Plastizität, entscheiden über Lernen und Vergessen. Die Erforschung der molekularen Grundlagen dieser neurobiologischen Vorgänge ist daher entscheidend für das Verständnis dieser Prozesse.

Wie entstehen solche neuen Verbindungen zwischen Nervenzellen? Bei benachbarten Nervenzellen wachsen feine Verzweigungen aus, die Axone, an deren Ende sich die synaptischen Endköpfchen ausbilden. So bildet sich ein so genanntes Cytoskelett innerhalb der Nervenzelle aus. Genau diese Prozesse, die zur Bildung der Endköpfchen führen, studierte die Arbeitsgruppe „Signaltransduktion“. Die Gruppe besteht aus Inmaculada Segura, Clara Essmann, Stefan Weinges und Amparo Acker-Palmer als ihrer Leiterin.

Im Wechselspiel zwischen speziellen Rezeptoren und ihren Bindungspartnern wurde eine „rückwärtsgerichtete Signalleitung“ entdeckt, die anscheinend die Bildung neuer synaptischer Endköpfchen steuert. In der Presseerklärung des Instituts heißt es dazu: „Das Team um Amparo Acker-Palmer konnte die molekularen Komponenten identifizieren, die nach anfänglicher Signalgebung die Reifung dendritischer Dornen kontrollieren.“ Nach Einschätzung der Projektleiterin Amparo Acker-Palmer handelt es sich bei diesem Forschungsergebnis um „einen großen Schritt …, um den komplizierten Vorgang zu verstehen, der das Lernen und das Behalten des Gelernten erst möglich macht“.