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Die Fähigkeit des Gehirns, Informationen zu verarbeiten und zu speichern, hängt entscheidend von gut funktionierenden Synapsen ab. Sie sind die verbindenden Elemente innerhalb neuronaler Schaltkreise und ihre Eigenschaften bestimmen die Funktion des Schaltkreises. Ein internationales Team aus Australien, Belgien, Österreich und Deutschland hat für die Erforschung von Lipidstrukturen in den Zellmembranen von Synapsen eine Förderung von insgesamt 1,4 Millionen Euro vom renommierten Human Frontier Science Program (HFSP) erhalten. Unter den vier beteiligten Laboren ist auch jenes von Dr. Michael R. Kreutz am Leibniz-Institut für Neurobiologie (LIN) in Magdeburg.
Die molekulare Zusammensetzung von Synapsen kann sehr unterschiedlich sein. Während die Rolle der Proteine als Kernbestandteile der synaptischen Zellmembran und der synaptischen Übertragung in gewissem Umfang erforscht wurde, ist unklar, inwieweit die molekulare Vielfalt der Lipide die synaptische Funktion beeinflussen kann.
„Wir betreten hier wissenschaftliches Neuland und es ist nicht einmal gesagt, dass unser Forschungsansatz überhaupt methodisch überhaupt funktioniert. Wir erwarten, dass wir neue Technologien weiter entwickeln müssen und das ist natürlich ein große Herausforderung“, erklärt Kreutz, Leiter der Forschungsgruppe Neuroplastizität. Dennoch haben die vier beteiligten Labore eine gemeinsame Vision, die auch die Gutachter des Human Frontier Science Program (HFSP) überzeugt hat: „Wir wollen herausfinden, welche Lipide in welchen Synapsen vorhanden sind und wie diese mit den Proteinen interagieren.“
Auf der Grundlage neuer Technologien, die erstmals lipidomische Studien auf der Ebene verschiedener Synapsenarten ermöglichen, zielt das Projekt darauf ab, die molekularen Wechselwirkungen zwischen Lipiden und Proteinen aufzudecken. „Neu entwickelte Analysestrategien sowie innovative Lipid-Tagging- und Imaging-Ansätze werden es uns ermöglichen, die Membranzusammensetzung spezifischer Synapsen mit hoher Auflösung zu bestimmen“, meint Kreutz. In ihrem gemeinsamen Projekt haben sich vier Labore zusammengetan, um das Ganze aus biochemischer, chemischer und molekularbiologischer Perspektive in den kommenden drei Jahren zu erforschen. Die anderen drei Beteiligten kommen von der Universitäten in Wien, Wollongong und Leuven.
Über das Human Frontier Science Program (HFSP)
Das Human Frontier Science Program (HFSP) fördert die internationale Zusammenarbeit in der Grundlagenforschung, die sich auf die Aufklärung der komplizierten und komplexen Mechanismen lebender Organismen konzentriert. Die Förderquote der eingereichten Projekte liegt bei etwa drei Prozent.
Dr. Michael Kreutz
Unimedizin Magdeburg
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Criteria of this press release:
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