September 2015

Die Arbeit in Nature Communications beschäftigt sich mit dem Botenstoff 3‘5‘-cyclisches Adenosinmonophosphat (cAMP) und dessen lokaler Regulation in gesunden und hypertrophen Cardiomyocyten. cAMP entfaltet seine physiologische Wirkung in sog. subzellulären Mikrodomänen, welche man früher funktionell nicht visualisieren konnte. Die Forscher um Viacheslav Nikolaev vom Standort Hamburg/Kiel/Lübeck berichten über einen neuen Förster Resonanz Energietransfer (FRET)-basierenden Biosensor, der durch seine Kopplung an Phospholamban direkt die subzellulären cAMP Dynamiken in der für Calciumcycling ganz wichtigen SERCA2a Mikrodomäne bildlich darstellen kann. Die Forscher nutzten diesen Sensor, um das weltweit erste in vivo Mausmodell mit einem lokalisierten FRET-Biosensor zu generieren. Vorteil dieses Modells ist, dass die Messungen direkt in frisch isolierten gesunden und kranken adulten Cardiomyocyten und perspektivisch auch in intakten Herzen erfolgen können. In diesen Messungen stellte sich heraus, dass eine direkte cAMP-abhängige Kommunikation zwischen β-Adrenozeptoren und der SERCA2a Mikrodomäne existiert. Diese Kommunikation wird durch spezifische  cAMP-abbauende Enzyme (Phosphodiesterasen) reguliert und ist im hypertrophen Herzen dramatisch beeinträchtigt. Zusammenfassend konnten die Forscher erstmals einen lokalisierten FRET-Biosensor in vivo verwenden und dadurch neue Einblicke in die molekularen Mechanismen kardialer Hypertrophie bekommen.

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