CD95 ist für Zellen von elementarer Bedeutung. Über diesen Rezeptor wird das Signal zur Apoptose – dem programmierte Zelltod – eingeleitet. Der CD95-Rezeptor sorgt dafür, dass wir nicht andauernd weiter wachsen, sondern Zellen absterben, wie auch neue entsehen. Auch bei der Krebstherapie und Wundheilung spielt CD95 eine sehr wichtige Rolle. Doch um die Funktion zu verstehen, fehlen die bildgebenden Mittel.
Neue Kombination der Mikroskopie
Denn um Proteine, ihre Anordnung und Interaktionen sowie weitere Umgebung zu erfassen, stoßen die existierenden Techniken an ihre Grenzen. Relevante Proteinstrukturen sind häufig nur zwischen 1 und 100 Nanometer klein: der CD95-Rezeptor ist lediglich 20 nm groß. Herkömmliche optische Mikroskope oder auch moderne, hochauflösende Techniken wie die STED-Mikroskopie reichen hier nicht aus. Daher untersuchte ein Forschungsteam der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU), wie man diese Strukturen dennoch erfassen kann.
Die Lösung lautete, bestehende Techniken zu kombinieren, um die molekulare Anordnung und Interaktion des CD95-Rezeptors zu bestimmen. Zusätzlich zur STED-Mikroskopie, die Strukturen bis auf 40 nm sichtbar machen kann, setzten die Forschenden die FRET-Einzelmolekülspektroskopie und eine Analyse von Photobleichschritten ein und entwickelten sie weiter. Durch diese Kombination machten die Forschenden Strukturen bis auf einige Nanometer Abstand sichtbar: erkennbar sind so Anzahl, Verteilung und Interaktion des Rezeptors auf der Membran.
Klar sichtbare Strukturen
Die Messungen führten zu einem eindeutigen Modell, welche Prozesse CD95 aktivieren und für den kontrollierten Zelltod notwendig sind. Hierfür müssen sich von allen CD95-Rezeptoren nur 15 Prozent zu zweit oder zu dritt um ein weiteres Protein, den sogenannten CD95-Liganden anordnen.
Doch neben diesen auf den CD95-Rezeptor spezifisch erlangten Erkenntnissen stellt die Kombination der Techniken eine wichtige mikroskopische Weiterentwicklung dar, die sich auch auf andere biologisch-medizinische Fragestellungen anwenden lässt.
Quelle: idw
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