In-situ-Proteomik entdeckt DIP-β als Regulator der Gehirnalterung bei Drosophila

Großbritannien: In-situ-Proteomik entdeckt DIP-β als Regulator der Gehirnalterung bei Drosophila

Neue Methodik für die Proteinanalyse

Eine aktuelle Untersuchung hat eine in-situ‑Proteomik‑Methode eingesetzt, um Zelloberflächenproteine von Gliazellen in intakten Fliegenhirnen zu profilieren. Die Methode ermöglicht die direkte Erfassung von Proteinmengen ohne vorherige Zelltrennung, was bislang als technisch herausfordernd galt.

Vergleich junger und alter Tiere

Die Forschenden wendeten das Verfahren auf junge und alte Drosophila‑Modelle an und identifizierten mehrere Kandidatengene, die mit dem Alterungsprozess des Gehirns in Verbindung stehen könnten. Dabei zeigte sich ein deutliches Muster von Veränderungen in der Expression von Oberflächenproteinen.

Identifikation von DIP-β

Durch ein anschließendes genetisches Screening kristallisierte sich ein einzelnes Oberflächenprotein, DIP-β, als besonders relevant heraus. Das Protein wird in alten Fliegen reduziert, während seine Überexpression in erwachsenen Gliazellen die Lebensdauer der Tiere verlängert.

Einfluss auf Lebensdauer

Die Überexpression von DIP-β wurde gezielt in adulten Gliazellen induziert. In den Versuchen zeigte sich eine signifikante Steigerung der medianen Lebensdauer im Vergleich zu Kontrolltieren, was auf eine potenzielle schützende Rolle des Proteins hinweist.

Transkriptomische Begleituntersuchungen

Ergänzend wurden whole‑head Single‑Nucleus‑RNA‑Sequenzierungen durchgeführt. Die Analysen verdeutlichten, dass die DIP-β‑Überexpression vornehmlich die Genexpression in Gliazellen und Fettzellen beeinflusst und damit das zelluläre Netzwerk im Gehirn moduliert.

Verbesserte Zell‑zu‑Zell‑Kommunikation

Weitere Auswertungen legten nahe, dass die gesteigerte DIP-β‑Expression die Kommunikation zwischen Zellen verbessert, was als möglicher Mechanismus für die beobachtete Lebensdauerverlängerung diskutiert wird.

Bedeutung der Ergebnisse

Die Studie stellt den ersten Einsatz von in-situ‑Zelloberflächen‑Proteomik an Drosophila‑Gliazellen dar und liefert erste Hinweise darauf, dass gliale Oberflächenproteine wie DIP-β zentrale Regulatoren des Gehirnalterungsprozesses sein können. Die Ergebnisse könnten künftig Ansatzpunkte für das Verständnis altersbedingter neurodegenerativer Prozesse liefern.Dieser Bericht basiert auf Informationen von eLife, lizenziert unter Creative Commons BY 4.0 (Open Access). Wissenschaftliche Inhalte, offen zugänglich.