Die zwei Seiten des Nervenwachstumshemmers Nogo-A

Verletzungen des adulten Zentralnervensystems (ZNS) führen zu irreversiblen Ausfällen der Sensorik und Motorik. Myelin aus dem ZNS wird heute als ein Haupthindernis für eine Regeneration des ZNS angesehen. Das Protein Nogo-A ist einer der am besten untersuchten Hemmfaktoren aus ZNS-Myelin. Nogo-A vermittelt seine inhibitorische Wirkung über zwei Proteindomänen; einerseits über die C-terminale Nogo-66 Domäne, andererseits über die sogenannte zentrale inhibitorische Domäne NiG. Für Nogo-66, nicht jedoch für NiG, wurde bereits ein neuronaler Rezeptor gefunden. Wir haben einen neuen experimentellen Ansatz entwickelt, um mit NiG als Köder nach neuronalen Rezeptoren in Plasmamembranextrakten aus dem Gehirn zu suchen. Interessanter-weise findet sich Nogo-A auch im Endoplasmatischen Retikulum (ER) von sowohl Neuronen als auch Gliazellen. Wir konnten kürzlich zeigen, dass ER-assoziiertes Nogo-A das Wachstum und die Verzweigung von Dendriten in ZNS- Neuronen fördert - was auf einen funktionellen Dualismus von Nogo-A, abhängig von der subzellulären Lokalisation, hinweist. Um die zugrundeliegenden Mechanismen aufzuklären, beabsichtigen wir, ER-spezifische Bindungspartner von Nogo-A zu identifizieren. Indem wir die Interaktions- und Wirkungspartner von Nogo-A in den beiden Zellkompartimenten bestimmen, hoffen wir, das Wissen um dieses klinisch relevante Protein grundlegend zu erweitern.

Verletzungen des Zentralnervensystems (ZNS) führen zu irreversiblen Lähmungen. Myelin aus dem ZNS wird heute als ein Haupthindernis für eine erfolgreiche Regeneration der Nervenfasern des ZNS angesehen. Das Protein Nogo-A ist einer der am besten untersuchten Hemmfaktoren aus ZNS-Myelin. Interessanterweise findet sich Nogo-A nicht nur in Myelin produzierenden Gliazellen, sondern auch in den Nervenzellen selbst. Wir konnten kürzlich zeigen, dass dieses neuronale Nogo-A das Wachstum und die Verzweigung der Fortsätze der ZNS-Neuronen fördert, was auf einen funktionellen Dualismus von Nogo-A, abhängig vom Bildungsort, hinweist. Um die zugrundeliegenden Mechanismen aufzuklären, beabsichtigten wir, intrazelluläre Bindungspartner von Nogo-A zu identifizieren. Wir haben dieses Vorhaben erfolgreich durchgeführt und einen neuen Interaktionspartner von Nogo-A identifiziert und charakterisiert: Apg-1. Es handelt sich dabei um ein in Neuronen produziertes Stressprotein, welches unter Stressbedingungen, beispielsweise Sauerstoffmangel, hochgefahren wird. Wir werden diesen neuen Ansatz Nogo-A und seine Rolle bei neuronalem Stress weiter verfolgen unter besonderer Berücksichtigung der Sauerstoffmangelsituation, wie sie im Gehirn nach einem Schlaganfall auftritt.