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Lexikon der Neurowissenschaft: GDNF

GDNF, Abk. für E glial cell line-derived neurotrophic factor, aus der Glia-Zellinie (neurale Zellinie) B49 isolierter neurotropher Faktor für kultivierte mesencephale dopaminerge und andere Nervenzellen ( siehe Zusatzinfo ). GDNF signalisiert über einen heteromeren Rezeptorkomplex, bestehend aus GFR-α1 (GFR-α) und Ret. GDNF wird im Nervensystem am stärksten im Corpus striatum exprimiert, weniger z.B. im Rückenmark (Motoneurone), im Kleinhirn (Purkinje-Zellen) und in der Großhirnrinde. In vivo gibt es jedoch keine Evidenz für eine Expression in Gliazellen, die durch den Namen suggeriert wird. GDNF war zunächst bekannt für seine neurotrophen Eigenschaften für mesencephale dopaminerge Neurone in vitro. Es überzeugte außerdem durch seine höchst beeindruckenden neuroprotektiven Effekte in Tiermodellen der Parkinson-Krankheit und gilt seither als vielversprechender Kandidat zur Behandlung der Krankheit beim Menschen. Weitere neurotrophe Effekte von GDNF konnten für Motoneurone des Rückenmarks und des Hirnstamms, für Purkinje-Zellen des Kleinhirns, für sensorische Neurone der Spinalganglien und auch für die enterischen Neurone gezeigt werden. Zur vollen Entfaltung des neurotrophen Potentials von GDNF wirkt dieses synergistisch mit TGFβ. An Neuralleisten-Zellen der Maus bewirkt GDNF eine signifikante Zunahme von Tyrosinhydroxylase-positiven Zellen und eine morphologische Differenzierung zu einem neuronalen Erscheinungsbild.

GDNF

GDNF ist ein dimeres, heterogen glykosyliertes Protein, das mit einer relativen Molekülmasse von 33000 bis 45000 erscheint. Das Monomer besteht aus 134 Aminosäuren. Das humane GDNF-Gen ist auf dem Chromosom 5 (5p12-p13.1) lokalisiert. Die Position von sieben Cysteinresten innerhalb der Primärstruktur ist charakteristisch für die TGFβ-Superfamilie, obwohl die Sequenzidentität nur bei ca. 20% liegt. Die Aufklärung der Kristallstruktur bestätigt jedoch die hohe Ähnlichkeit der dreidimensionalen Struktur zu TGFβ2. Innerhalb der TGFβ-Superfamilie bildet GDNF eine eigene Familie, der auch Neurturin, Persephin und Artemin/Neublastin angehören.

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