Lexikon der Neurowissenschaft



Neuropeptide

Abb.1: Vergleich der neuronalen Synthese, Speicherung und Freisetzung eines Neuropeptids (Cholecystokinin, links) und eines klassischen niedermolekularen Neurotransmitters (Dopamin, rechts).

Bei den klassischen Transmittern (rechte Seite) werden die Enzyme, die diese Substanzen aus entsprechenden Vorläufer-Aminosäuremolekülen synthetisieren, in den Ribosomen hergestellt. Sie werden dann zusammen mit den Transmittervorläufern in synaptische Vesikel verpackt (1) und per axonalem Transport zur synaptischen Endigung gebracht (2), wo die Transmittersynthese abgeschlossen und der Transmitter bei entsprechender Depolarisation der axonalen Endigung freigesetzt wird. Die Wirkung des Transmitters im synaptischen Spalt wird durch enzymatischen Abbau und Wiederaufnahme der Transmittermoleküle in die präsynaptische Endigung beendet (4). Der Vorrat des klassischen Transmitters in der axonalen Endigung bestimmt sich durch die mittels axonalem Transport bereitgestellte Transmittermenge und durch die Wiederaufnahme und Neusynthese von freigesetzter Transmittersubstanz in der präsynaptischen Endigung (3).

Bei der Synthese von Neuropeptiden (linke Seite) wird bei Stimulation der Nervenzelle über entsprechende Genaktivierung und Transkriptionsprozesse in den Ribosomen ein längeres Prä-Propeptid synthetisiert. In den Golgi-Apparaten werden aus diesem Vorläufer durch proteolytisch wirkende Enzyme peptiderge Prohormone "herausgeschnitten", die dann zusammen mit weiteren, spezifisch wirkenden Enzymen in sekretorische Vesikel verpackt (1) und zur axonalen Endigung transportiert werden (2), wobei die aktiven Neuropeptide hergestellt werden. Im Vergleich zu den nur klassische Transmitter transportierenden Vesikeln sind die Neuropeptide transportierenden Vesikel größer. Die Aktivierung der Neuropeptidfreisetzung ist träger als die der Freisetzung klassischer Transmitter (d.h., sie erfolgt in der Regel erst nach stärkerer Stimulation des Neurons). Nach Freisetzung des Neuropeptids erfolgt die Deaktivierung durch Peptidasen (4). Eine Wiederaufnahme wie bei den klassischen Transmittern besteht nicht. Im Gegensatz zu den klassischen Transmittern können Neuropeptide nicht in der axonalen Endigung resynthetisiert werden; ihre Synthese nimmt immer den längeren Weg über die Produktion von Prä-Propeptiden über den Zellkern. Der Neuropeptidvorrat im Synapsenendigungen wird also allein durch die axonale Transportrate bestimmt (3). Insofern stellt die Informationsübertragung mittels Neuropeptide im Vergleich zu der mittels klassischer, niedermolekularer Transmitter eine langsamere und phylogenetisch ältere Form der interneuronalen Kommunikation dar.

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