Die Schlüsselenzyme des Gehirns: Neurotransmitter und ihre Bedeutung

Einführung

Das Gehirn ist ein komplexes Organ, das eine Vielzahl von Prozessen steuert. Diese Prozesse basieren auf der Kommunikation zwischen Nervenzellen (Neuronen) über Synapsen. Die synaptische Übertragung erfolgt hauptsächlich durch biochemische Signalübertragung mittels Neurotransmittern. Diese Botenstoffe spielen eine entscheidende Rolle für unsere Kognition, unser Verhalten und unsere Emotionen. Dieser Artikel beleuchtet die wichtigsten Neurotransmitter und die Enzyme, die an ihrer Produktion und ihrem Abbau beteiligt sind.

Neurotransmitter: Botenstoffe des Gehirns

Neurotransmitter sind chemische Verbindungen, die an den Synapsen freigesetzt werden und an spezifische Rezeptoren anderer Neuronen andocken. Dort wirken sie entweder erregend oder hemmend. Jeder Neurotransmitter definiert ein eigenes System, eine spezifische Maschinerie, die für Synthese, Ausschüttung, Wirkung, Wiederaufnahme und Abbau des Transmitters zuständig ist.

Klassen von Neurotransmittern

Die heute bekannten Neurotransmitter lassen sich größtenteils in drei Substanzklassen einordnen:

• Aminosäuren: Die häufigsten Transmitter Glutamat, GABA und Glycin sind Aminosäuren - kleine Bausteine von Eiweißmolekülen, wie sie im Körper überall vorhanden sind.
• Amine: Serotonin, Dopamin und weitere Transmitter gehören zu den Aminen, die durch enzymatische Reaktionen aus Aminosäuren gebildet werden.
• Neuropeptide: Peptide sind kurze Kettenmoleküle aus Aminosäuren und können von der Zelle genau wie Proteine (lange Aminosäureketten) entsprechend genetisch codierter Baupläne synthetisiert werden. Bis heute wurden mehr als 50 Neuropeptide entdeckt.

Rezeptoren und ihre Subtypen

Jeder Neurotransmitter hat seine eigenen, spezifischen Rezeptoren - und in der Regel viele verschiedene davon, die sogenannten Subtypen. Diese Subtypen lassen sich in Laboruntersuchungen beispielsweise dadurch unterscheiden, wie sie auf andere chemische Verbindungen reagieren. Bei den Glutamatrezeptoren gibt es beispielsweise drei Subtypen: AMPA-, NMDA- und Kainat-Rezeptoren.

Verbindungen, welche die Rezeptorsubtypen ansprechen, werden Agonisten genannt. Im Gegensatz dazu stehen die Antagonisten, die einen Rezeptor blockieren statt aktivieren. Rezeptoren lassen sich auch noch durch ihren Wirkmechanismus unterscheiden. Alle Glutamatrezeptoren etwa, ob nun AMPA-, NMDA- und Kainat-Rezeptor, öffnen bei Aktivierung direkt einen Ionenkanal in der postsynaptischen Membran (ionotrope Rezeptoren).

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Die Entdeckung der chemischen Signalübertragung

Im 19. Jahrhundert lieferte die Entdeckung des synaptischen Spalts ein Indiz dafür, dass die Signalübertragung zwischen Nervenzellen chemisch erfolgen könnte. Otto Loewi wies dies eindrucksvoll nach, indem er den "Vagusstoff" entdeckte, der die neuronale Kommunikation vermittelt.

Neurotransmitter-Systeme: Acetylcholin, Serotonin und Dopamin

Besonders bekannte und bedeutsame Beispiele solcher Neurotransmittersysteme sind das cholinerge System rund um den Transmitter Acetylcholin, das serotonerge System mit dem Botenstoff Serotonin und analog das dopaminerge System mit dem Neurotransmitter Dopamin. Diese drei Netzwerke haben relativ kleine Ursprungsgebiete, ihr Einfluss aber reicht über 100.000 Synapsen und mehr pro beteiligtem Neuron in sehr viele verschiedene Stellen im Gehirn hinein. Acetylcholin, Serotonin und Dopamin wirken langsamer und länger anhaltend als beispielsweise Glutamat, weil sie nicht nur in jeweils einer einzelnen Synapse ausgeschüttet werden, sondern diffus in einem größeren Gebiet. Sie spielen deshalb eine besondere Rolle bei der Regulierung umfassender Zustände wie Schlaf oder Gemütsverfassung.

Acetylcholin

Acetylcholin wurde als erster Neurotransmitter entdeckt, weil er für das vegetative Nervensystem sowie an der Schnittstelle zwischen motorischen Nerven und Skelettmuskulatur eine entscheidende Rolle spielt. Aber auch im Gehirn finden sich cholinerge Neuronen. Die wichtigsten davon lassen sich zu zwei diffusen Modulationssystemen zusammenfassen. Das eine System innerviert von der Basis des Großhirns aus (zwischen und unter den Basalganglien) Hippocampus, Neocortex und Riechkolben. Diese Zellen gehören zu den ersten, die bei der Alzheimer-Krankheit absterben. Unter den zugelassenen Alzheimer-Medikamenten, die den Verlust geistiger Fähigkeiten zumindest verzögern sollen, befinden sich aber Wirkstoffe, die den Acetylcholin-Abbau im Gehirn verlangsamen. Das zweite System besteht aus Zellen im Pons und im Tegmentum des Mittelhirns. Es wirkt vor allem in den Thalamus hinein, darüber aber auch stark ins Großhirn. Beteiligt sind die cholinergen Neuronen etwa an der Steuerung von Aufmerksamkeit und der Erregbarkeit des Gehirns während Schlaf- und Wachrhythmus. In Tierversuchen wurde deutlich, dass Acetylcholin die Weiterleitung sensorischer Reize vom Thalamus in die zuständigen Cortex-Regionen fördert.

Serotonin

Neurone, die Serotonin als Botenstoff ausschütten, beeinflussen zum Beispiel das Schmerzempfinden, Schlaf- und Wachrhythmus und den Gemütszustand. Serotonin ist auch außerhalb des zentralen Nervensystems weit verbreitet. Erstmals isoliert wurde es in der Schleimhaut des Magen-Darm-Trakts. Den Namen hat es von seiner Wirkung auf den Blutdruck: Als Bestandteil des Serums reguliert es die Spannung (Tonus) der Blutgefäße. Als Neurotransmitter im Gehirn ist Serotonin nur in Neuronen nachweisbar, deren Zellkörper in den so genannten Raphekernen im Hirnstamm sitzen. Von dort innervieren sie mit ihren Axonen praktisch alle Regionen des Gehirns und beeinflussen etwa Schmerzempfinden, Schlaf- und Wachrhythmus und den Gemütszustand. So sind die Raphekerne im Zustand erhöhter Wachsamkeit besonders aktiv, am wenigsten dagegen im Schlaf. Umgekehrt haben Studien gezeigt: Ist Serotonin im Gehirn im Übermaß vorhanden, können Unruhe und Halluzinationen entstehen. Serotoninmangel kann zu depressiven Verstimmungen, Angst und Aggressionen führen. Serotonin ist in vielen Nahrungsmitteln enthalten, kann aber nicht von der Blutbahn ins Gehirn gelangen. Vielmehr wird es dort aus der Aminosäure Tryptophan erzeugt. Allerdings lässt sich die Serotoninmenge im Gehirn über den Tryptophanspiegel beeinflussen - und dieser sich wiederum über die Ernährung. So führt kohlenhydratreiche Kost zu hoher Tryptophan-Verfügbarkeit, umgekehrt hat ein Entzug von Kohlenhydraten in Studien Schlafstörungen und Depressionen bewirkt, was man auf das dann fehlende Serotonin zurückführte. Viele Antidepressiva und Medikamente gegen Angst erhöhen gezielt die Menge verfügbaren Serotonins im Gehirn, etwa indem sie die präsynaptische Wiederaufnahme verlangsamen. Diese Wirkstoffe kennt man als selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (SSRI). Trotzdem lässt sich die Stimmung nicht einfach verbessern, indem man den Serotoninspiegel erhöht.

Dopamin

Das Dopamin spielt als Botenstoff im Belohnungszentrum eine Rolle. Dopamin entsteht ebenso wie Noradrenalin und Adrenalin - weitere Neurotransmitter, die besonders im peripheren vegetativen Nervensystem wichtig sind, man denke an den berühmten „Adrenalinstoß“ - aus der Aminosäure Tyrosin. Bevor Tierexperimente eher versehentlich seine eigenständige Bedeutung für das zentrale Nervensystem zeigten, galt Dopamin lange nur als chemische Vorstufe des Noradrenalins. Dopaminhaltige Zellen finden sich vielerorts im Zentralnervensystem, zwei dopaminerge Neuronengruppen haben aber besondere Bedeutung. Eine befindet sich in der Substantia nigra im Mittelhirn und sendet ihre Nerven ins Striatum. Dieser Pfad ist für die Steuerung willkürlicher Bewegungen wichtig: Degenerieren die dopaminergen Zellen in der Substantia nigra, löst das verhängnisvolle motorische Störungen aus - die Parkinson-Krankheit. Das zweite dopaminerge System geht ebenfalls aus dem Mittelhirn hervor, aus dem ventralen Tegmentum. Von dort reichen die Axone in bestimmte Teile des Großhirns und des limbischen Systems. Bekannt ist dieser Pfad deshalb auch als mesocorticolimbisches System. Ihm wird eine wichtige Rolle bei der Motivation zugeschrieben: Es gilt als Belohnungssystem, das bei Tier wie Mensch überlebensdienliche Verhaltensweisen verstärkt. Erhöht man durch geeignete Wirkstoffe die verfügbare Dopamin-Menge, so wirkt sich das stimulierend aus - oft allerdings auch suchterzeugend. Ein bekanntes Beispiel ist Kokain: Es hemmt die Wiederaufnahme von Dopamin und sorgt so für Wachheit, gesteigertes Selbstwertgefühl und Euphorie; gleichzeitig macht die Stimulation des Belohnungssystems abhängig. Aber auch andere Symptome und psychische Krankheiten werden mit Störungen des Dopaminsystems in Verbindung gebracht.

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Noradrenalin

Noradrenalin (englisch: Norepinephrine, NE) wird vorwiegend in sympathischen Nervenenden generiert. Noradrenalin im Gehirn als Neurotransmitter hat neben seinem bereits lange bekannten Einfluss auf Arousal, Wachsamkeit im Wachzustand und auf die Erkennung sensorischer Signale zudem eine Rolle in Bezug auf Verhalten und Kognition, wie z.B. Noradrenalin beeinflusst das retikuläre Aktivierungssystem und die Impulssteuerung. Die Ausschüttung von Noradrenalin im Gehirn wird z.B. durch Stress oder Schlaf beeinflusst. Bei ADHS hat Noradrenalin nach Dopamin den zweitgrößten Einfluss. Es spielt eine Rolle in den Aufmerksamkeitszentren des Gehirns und beeinflusst die Motivation, Stimmung und die Gedächtnisfähigkeit. Es wird vermutet, dass bei ADHS eine Gehirnreifungsverzögerung vorliegt, die mit einer erhöhten Noradrenalinaktivität im Gehirn einhergeht.

Noradrenalin entsteht aus einer Umwandlung der Aminosäure Tyrosin, die über den Blutkreislauf in das zentrale Nervensystem gelangt. Tyrosin wird durch drei Enzyme nach und nach zu Noradrenalin verarbeitet. Das erste und wichtigste Enzym ist Tyrosinhydroxylase (TOH). Dopamin ist selbst ein Neurotransmitter. Durch das Enzym Dopamin-Beta-Hydroxylase (DBA) wird Dopamin in Noradrenalin umgewandelt.

Noradrenalinrezeptoren werden auch Adrenozeptoren genannt.

Noradrenalintransporter befinden sich (wie alle Transporter) stets an der Präsynapse und nehmen Neurotransmitter in die Zelle wieder auf. Der Noradrenalintransporter nimmt neben Noradrenalin auch Dopamin wieder auf. Noradrenalin wird - wenn auch erheblich schwächer als Dopamin - weiter durch den Plasmamembran Monoamin-Transporter (PMAT) aufgenommen. Dieser wird auch als human equilibrative nucleoside transporter-4 (hENT4) bezeichnet. Er wird durch das Gen SLC29A4 kodiert. Seine Bindungsaffinität ist niederiger als die von DAT oder NET. Noradrenalin (schwächer auch Dopamin) wird aus dem extrazellulären Bereich weiter in geringerem Maße durch die organischen Kationentransporter (OCT1, OCT2, OCT3) aufgenommen. Diese werden auch als Solute carrier family 22 member 1/2/3 oder Extraneuronale Monoamin-Transporter (EMT) bezeichnet. OTC2 und OTC3 finden sich in Nervenzellen und Astrozyten und binden Histamin > Noradrenalin und Adrenalin > Dopamin > Serotonin. Die Aufnahme erfolgt nicht wie bei DAT und NET in die präsynaptische Zelle, sondern in Gliazellen.

Enzyme: Die Architekten der Neurotransmission

Enzyme spielen eine entscheidende Rolle bei der Synthese, dem Abbau und der Wiederaufnahme von Neurotransmittern. Sie katalysieren chemische Reaktionen, die für die Funktion des Nervensystems unerlässlich sind.

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Wichtige Enzyme und ihre Funktionen

• Tryptophan-Hydroxylase (TPH): Dieses Enzym ist für die Serotoninbildung verantwortlich. Es existieren zwei Formen: TPH1, das Serotonin im Darm herstellt, und TPH2, das für die Serotoninsynthese im Gehirn zuständig ist.
• Tyrosinhydroxylase (TOH): Dies ist das erste und wichtigste Enzym bei der Umwandlung der Aminosäure Tyrosin in Noradrenalin.
• Dopamin-Beta-Hydroxylase (DBH): Dieses Enzym wandelt Dopamin in Noradrenalin um.
• Monoaminooxidase (MAO): MAO baut Noradrenalin (wie auch Adrenalin) ab.
• Kinasen und Phosphatasen: Diese Enzyme sind an der Phosphorylierung synaptischer Proteine beteiligt, was die Stärke der Synapse beeinflusst.

Mitochondrien: Die Energielieferanten des Gehirns

Damit die Enzyme arbeiten können, brauchen sie Helferstoffe wie B-Vitamine, Magnesium oder Zink. Intakte Zellmembranen: Die Mitochondrien besitzen spezielle Membranen, die helfen, den Energiefluss zu kontrollieren. Schutz vor freien Radikalen: Bei der Energieherstellung entstehen auch sogenannte reaktive Sauerstoffverbindungen (ROS) - also Abfallprodukte, die die Mitochondrien selbst schädigen können.

Die Aufgaben der Mitochondrien im Gehirn gehen dabei weit über die bloße Energieproduktion hinaus. Sie regulieren auch den Kalziumhaushalt, steuern zelluläre Stressreaktionen, sind an der Bildung von Neurotransmittern beteiligt und spielen eine Rolle bei der „Zellentsorgung“ geschädigter Strukturen. Kurz gesagt: Ohne gesunde Mitochondrien kann dein Gehirn nicht klar denken.

Die wichtigste Methode, mit der Mitochondrien Energie herstellen, nennt sich oxidative Phosphorylierung. Dabei werden Nährstoffe aus deiner Nahrung - vor allem Zucker (Glukose) und Fette - Schritt für Schritt in Energie umgewandelt. Dafür nutzen die Mitochondrien eine Art „biochemisches Förderband“, an dessen Ende ATP entsteht.

Wenn einer dieser Faktoren gestört ist - durch Dauerstress, Schlafmangel, Entzündungen oder Nährstoffmangel - arbeiten deine Mitochondrien weniger effizient. Die Folge: Dein Gehirn hat weniger Energie zur Verfügung. Unser Gehirn reagiert besonders sensibel auf Energiemangel. Anders als andere Organe kann es Energie nicht in nennenswertem Umfang speichern - es ist also auf eine stetige ATP-Versorgung aus den Mitochondrien angewiesen. Solche Symptome können oft mit psychischen Belastungen verwechselt werden.

Damit deine Nervenzellen im Alltag leistungsfähig bleiben, brauchen sie mehr als nur Kalorien - sie brauchen gezielte Mikronährstoffe, die deine Mitochondrien dabei unterstützen, ausreichend ATP zu produzieren. Allen voran stehen die B-Vitamine (B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9 und B12): Sie fungieren als Coenzyme in der Atmungskette und im Citratzyklus - also genau dort, wo deine Zellen aus Nährstoffen Energie gewinnen. Auch Magnesium spielt eine zentrale Rolle. Es aktiviert über 300 Enzyme im Körper - viele davon sind direkt an der Bildung und Freisetzung von ATP beteiligt. Cholin, das unter anderem in Sojalecithin enthalten ist, ist wichtig für die Bildung von Acetylcholin - einem Neurotransmitter, der Konzentration, Aufmerksamkeit und Lernfähigkeit direkt beeinflusst. Zink schützt deine Mitochondrien vor oxidativem Stress. Aminosäuren wie Taurin, Glycin, L-Tyrosin und L-Theanin sowie eine moderate Menge Koffein wirken zusätzlich auf die Neurotransmitter-Balance.

Eine ausgewogene, nährstoffreiche Ernährung bildet die Grundlage für einen gesunden Energiestoffwechsel im Gehirn - viele der genannten Mikronährstoffe und bioaktiven Substanzen lassen sich auch darüber gezielt zuführen. Auf Nährstoffe achten: Achte auf eine ausgewogene, vitalstoffreiche Ernährung mit ausreichend B-Vitaminen, Magnesium, Cholin und sekundären Pflanzenstoffen. Stress regulieren: Chronischer Stress schädigt Mitochondrien nachhaltig. Erholung ernst nehmen: Ausreichender Schlaf, erholsame Rituale und digitale Pausen sind kein Luxus, sondern Voraussetzung für mentale Klarheit.

Dynamische Veränderungen an den Kontaktstellen zwischen Nervenzellen

Dynamische Veränderungen an den Kontaktstellen zwischen Nervenzellen sind die Basis für die integrativen Leistungen unseres Gehirns, also Lernen, Gedächtnis und Denken. Einem Forscherteam des Max-Planck-Instituts für biophysikalische Chemie in Göttingen ist es gelungen, zwei molekulare Mechanismen aufzudecken, über die die Signalübertragung mittels chemischer Botenstoffe gesteuert wird.

Schnelle und flexible Reaktion von Synapsen

Viele Forschungsarbeiten weisen darauf hin, dass Synapsen sich einen Vorrat an Vesikeln anlegen, die mit Botenstoffen gefüllt sind. Kommt ein Nervenimpuls an der Synapse an, verschmelzen die Vesikeln mit der Zellmembran. Der Botenstoff wird freigesetzt und stimuliert wiederum die Nachbarzelle. Ist diese ausreichend angeregt, wird wiederum ein Nervenimpuls ausgelöst. Dadurch überträgt sich die Erregung von einer Nervenzelle auf die andere. Ein Teil der Vesikel ist bereits vor Ankunft des Nervenimpulses ausgereift und kann deshalb so schnell mit der Zellmembran verschmelzen, dass der Botenstoff innerhalb von einem Bruchteil einer Millisekunde freigesetzt wird.

Plastizität der Synapsen

Die synaptischen Verbindungen zwischen Nervenzellen sind jedoch nicht starr, sondern aufgrund von Sinneseindrücken und gedanklichen Prozessen in ständiger Veränderung. Diese so gennanten 'plastischen' Veränderungen führen dazu, dass sich einige Nervenzellen enger miteinander verbinden, während andere sich eher voneinander entkoppeln. Inzwischen räumt man der so genannten Phosphorylierung synaptischer Proteine eine große Bedeutung ein. Bestimmte Enzyme - die Kinasen - bauen gezielt Phosphatgruppen in die Proteine sein, so dass sich deren Eigenschaften verändern - die Proteine werden aktiviert. Andere Enzyme - die Phosphatasen - können die Phosphatgruppe wieder entfernen und die Proteine deaktivieren. Diese Phosphorylierungszyklen sind an vielen Regelungsprozessen im Körper beteiligt. Die Phosphorylierung erfolgt durch die Aktivierung von Membranrezeptoren oder als Folge einer intensiven Aktivierung einer Synapse. Die Phosphorylierung stärkt wiederum die Synapse, zum Beispiel dadurch, dass bei jeder Aktivierung mehrere Vesikel und damit eine größere Menge Botenstoffe freigesetzt wird.

Der SNARE-Komplex

Bevor zwei Lipidmembranen miteinander verschmelzen, muß zuvor eine erhebliche Energiebarriere überwunden werden, die u.a. dadurch zustande kommt, dass sich die negativen Ladungen auf der Oberfläche beider Membranen gegenseitig abstoßen. Untersuchungen haben ergeben, dass die mit Botenstoff gefüllten Vesikel mit der Zellmembran durch einen so genannten ‚SNARE‘-Komplex verbunden sind. Dieser Komplex besteht aus drei Proteinen, von denen eins, das Protein Synaptobrevin, in der Vesikelmembran, und die beiden anderen, Syntaxin und SNAP-25, in der Zellmembran verankert sind. Alle drei Proteine haben spiralförmige Bereiche (alpha-Helices), die parallell orientiert sind, so dass die Membranverankerungen auf der einen Seite des Komplexes liegen. Nach vorherrschender Meinung arbeiten die drei Proteine wie ein molekularer Reißverschluss: Der Komplex beginnt sich an dem Ende zu formen, dass der Membran am fernsten liegt und bildet sich weiter in Richtung Membranverankerungen aus. Auf diese Weise kommen sich die Membranen immer näher, bis sie schließlich verschmelzen. Diese Verbindung ist extrem stabil, und mit der dabei freigesetzten Energie wird die genannte Energiebarriere überwunden. Der SNARE-Komplex ist also entscheidend an der Verschmelzung von Vesikeln mit der Zellmembran beteiligt. Das betrifft nicht nur botenstoffgefüllte Vesikel. Ähnliche Proteinkomplexe sind auch an Membranverschmelzungen im Endoplasmatischen Reticulum, im Golgi-Apparat oder in den Endosomen beteiligt. Eine Besonderheit des SNARE-Komplexes liegt darin, dass er an die intrazelluläre Kalziumkonzentration gekoppelt ist. Diese Kopplung wird wahrscheinlich durch das kalziumbindenden Protein Synaptotagmin vermittelt, das ebenfalls in der Vesikelmembran verankert ist. Die Verschmelzung des Vesikels wird also so lange verzögert, bis die Kalziumkonzentration so hoch ist, dass ein Vesikel freigesetzt wird.

Phosphorylierung von SNAP-25

Die Wissenschaftler um Prof. Neher haben an Chromaffinzellen aus dem Nebennierenmark von Rindern oder Mäusen durchgeführt, die man als modifizierte Nervenzellen betrachten kann. Chromaffinzellen erzeugen im Stresszustand das Neurohormon Adrenalin und werden, anders als ‘richtige’ Nervenzellen, als ‘neurosekretorische Zellen’ bezeichnet. Doch ihre Sekretionsmechanismen sind denen der Nervenzellen sehr ähnlich. Mit molekularbiologischen Methoden wurden die Chromaffinzellen dazu gebracht, veränderte SNAP-25 Proteinen zu erzeugen. In einer früheren Studie hatten die Wissenschaftler bereits herausgefunden, dass sich die Sekretion der Zellen nicht veränderte, wenn das normale, also nicht mutierte SNAP-25-Gen eingesetzt wurde. Dieses Ergebnis stellte also das dazu notwendige Kontrollexperiment dar. In der neuen Studie zeigte sich nun, dass SNAP-25 an einer bestimmten Stelle, der Aminosäure Threonin-138, phosphoryliert wird, wenn die Zelle entsprechend stimuliert ist. Durch diesen Einbau wurden die dynamischen Effekte der Aktivierung oder Blockade der Phosphorylierung nahezu völlig eliminiert: Damit steht fest - die Phosphorylierung von SNAP-25 spielt eine wichtige Rolle bei der Verschmelzung der Vesikel mit der Zellmembran. Zudem stellten die Wissenschaftler fest, dass SNAP-25 auch an die Größe des Vesikelvorrats regelt. So bauten die Zellen eine größere Zahl von Vesikeln auf, wenn SNAP-25 phosphoryliert ist. Dadurch wird bei Stimulation mehr Botenstoff freigegeben. Der Verschmelzungsprozess verlief in jedem Fall und unabhängig von dem Phosphorylierungszustand gleich schnell. Auf diese Weise wird also die Gesamtmenge des ausgeschütteten Botenstoffs reguliert und die Kommunikation kann flexibel gestaltet werden, ohne dass die Freisetzungsgeschwindigkeit in Mitleidenschaft gezogen wird.

Regulation der Botenstoff-Sekretion durch SNAP-25

In einer früheren Studie hatten die Göttinger Wissenschaftler bereits nachgewiesen, dass SNAP-25 auch noch auf eine andere Art und Weise die Botenstoff-Sekretion regulieren kann. Die Expression aller Proteine fängt im Zellkern an, wo eine Kopie des Gens gemacht wird. Während das Gen aus der doppelsträngigen DNS (Deoxyribonucleinsäure) besteht, ist die Kopie aus einsträngiger RNS (Ribonucleinsäure) gemacht. Die RNS wird aus dem Zellkern exportiert und gelangt im Zytosol (‘Zellwasser’) zu einem Ribosom, einer "Proteinfabrik". Hier wird das Protein mit Hilfe des in der RNS kodierten Bauplans synthetisiert. Von dort wird das Protein dann zu jener Stelle transportiert, wo es benötigt wird. Manche Gene enthalten mehrere, ähnliche Pläne, die zu unterschiedlichen Proteinen führen können. Im Falle von SNAP-25 ist seit Jahren bekannt, dass ein Teil seines Gens in zwei Versionen vorkommt. Bei Expression des Gens werden zuerst beide Versionen in RNS eingebaut. Doch bevor die RNS dann aus dem Zellkern gelangt, wird die eine oder andere Version wieder ausgeschnitten - ein Prozess, den man als "RNS-Spleißen" bezeichnet. Damit ergibt sich folgender neuer Befund: Zellen können sowohl durch Phophorylierung als auch durch alternatives RNS-Spleißen die Zahl ihrer bevorrateten Vesikel regulieren. Die Regulation über Spleißen wirkt jedoch eher langfristig, denn ein Protein bleibt über längere Zeit in der Zelle, ehe es wieder abgebaut wird. Es würde also Tage dauern, bis eine Isoform durch die andere ersetzt wäre. Hingegen ist die Phosphorylierung bestens für eine kurzfristige Regulation des Vesikelvorrats geeignet.

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