Wie kommt Glutamat in synaptische Vesikel?
In unserem Gehirn kommunizieren Neuronen miteinander, indem sie Neurotransmitter freisetzen, die dann an ein nachgeschaltetes Neuron binden und dort elektrische Signale auslösen. Die Freisetzung geschieht durch die Fusion von synaptischen Vesikeln, die große Menge von Neurotransmittern enthalten. Wissenschaftlern vom Institut für Molekular- und Zellphysiologie des Forschungszentrums Jülich und von der University of South Florida haben gezeigt, wie der Neurotransmitter Glutamat in synaptischen Vesikeln angereichert wird, und ein mathematisches Modell des synaptischen Vesikels entwickelt, der diese Prozesse beschreibt. Die Ergebnisse wurden jetzt in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
Die besondere Leistungsfähigkeit unseres Gehirns beruht auf der hochfrequenten und schnellen Kommunikation zwischen Neuronen. Synaptische Vesikel müssen dafür dauernd neu generiert werden. Dazu stülpen sich Vesikel aus der Plasmamembran ein, und darin enthaltene Transporter füllen den neu entstandenen Vesikel mit Glutamat. Das Vesikel enthält dabei zunächst die gleiche Salzlösung wie der Extrazellulärraum, mit viel Chlorid (Cl-) und Natrium (Na+). Chlorid-Ionen müssen entfernt werden, um das ebenfalls negativ geladene Glutamat effektiv anzureichern. Diese beiden Aufgaben werden durch ein Protein, den vesikulären Glutamattransporter, erfüllt. Wie das im Einzelnen passiert, wurde von den Jülicher Wissenschaftler:innen mit elektrophysiologischen Verfahren untersucht.
Eine Pressemitteilung des Forschungszentrums Jülich. Weitere Informationen hier: https://www.fz-juelich.de/de/aktuelles/news/highlights/2023/wie-kommt-glutamat-in-synaptische-vesikel