Prof. Dr. Frank Bradke

Gruppenleiter 

Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE)
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53175 Bonn

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Forschungsschwerpunkte

Bei einer Verletzung des Rückenmarks (schwarzer Spalt) werden die Fortsätze von Nervenzellen (grün) durchtrennt. Die Nervenzellen stellen ihr Wachstum ein und schwellen an.Zum Vergrößern bitte auf die Lupe klicken.
Bei einer Verletzung des Rückenmarks (schwarzer Spalt) werden die Fortsätze von Nervenzellen (grün) durchtrennt. Die Nervenzellen stellen ihr Wachstum ein und schwellen an. Bild:MPI für Neurobiologie / Bradke

Läsionen im Zentralen Nervensystem (ZNS) von Säugetieren haben meist verheerende Folgen, denn die verletzten Axone können sich nicht regenerieren. Die Myelinschicht und das Narbengewebe, die die Verletzungen umschließen und auch Mechanismen im Zellinnern verhindern das Wachstum von verletzten Axonen. Während schon sehr viel über die äußeren Schlüsselfaktoren bekannt ist, die das Nachwachsen von Axonen begünstigen oder behindern, so ist über die Vorgänge im Zellinnern, die das Wachstum der Nervenzellen kontrollieren, nur wenig bekannt.

Forschungsziel der Arbeitsgruppegruppe ist zu verstehen, wie axonales Wachstum in verletzten und unverletzten Neuronen reguliert wird. Die Wissenschaftler manipulieren dazu die Wachstumsstadien von Nervenzellen in vitro und in vivo und schaffen neue Bedingungen unter denen die Wachstumshemmung im ZNS aufgehoben wird, Voraussetzung für jegliche Therapie von Rückenmarksläsionen. In der Forschungsgruppe werden Methoden der Zellbiologie, Video-Mikroskopie, Molekularbiologie und Biochemie angewandt sowie im Tiermodell In-vivo-Studien durchgeführt.

Publikationen

Assembly of a new growth cone after axotomy: the precursor to axon regeneration.

Bradke F, Fawcett JW, Spira ME. Nat Rev Neurosci. 2012 Feb 15;13(3):183-93. doi: 10.1038/nrn3176.

Three-dimensional imaging of the unsectioned adult spinal cord to assess axon regeneration and glial responses after injury.

A Ertürk, CP Mauch, F Hellal, F Förstner, T Keck, K Becker, N Jährling, H Steffens, M Richter, M Hübener, E Kramer, F Kirchhoff, HU Dodt, F Bradke; Nat Med. 2011 Dec 25;18(1):166-71. doi: 10.1038/nm.2600.

Cryo Electron Tomography of Herpes Simplex Virus during Axonal Transport and Secondary Envelopment in Primary Neurons.

I Ibiricu, JT Huiskonen, K Döhner, F Bradke, B Sodeik, K Grünewald; PLoS Pathog. 2011 Dec;7(12):e1002406. Epub 2011 Dec 15.

Tumor suppressor down-regulated in renal cell carcinoma 1 (DRR1) is a stress-induced actin bundling factor that modulates synaptic efficacy and cognition.

MV Schmidt, JP Schülke, C Liebl, M Stiess, C Avrabos, J Bock, GM Wochnik, HA Davies, N Zimmermann, SH Scharf, D Trümbach, W Wurst, W Zieglgänsberger, C Turck, F Holsboer, MG Stewart, F Bradke, M Eder, MB Müller, T Rein; Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Oct 11;108(41):17213-8. Epub 2011 Oct 3.

Neuronal polarization and the cytoskeleton.

D Neukirchen, F Bradke; Semin Cell Dev Biol. 2011 Oct;22(8):825-33. Epub 2011 Aug 22.

Neuronal polarization: the cytoskeleton leads the way.

M Stiess, F Bradke; Dev Neurobiol. 2011 Jun;71(6):430-44. doi: 10.1002/dneu.20849. Review.

Microtubule Stabilization Reduces Scarring and Causes Axon Regeneration After Spinal Cord Injury.

F Hellal, A Hurtado, J Ruschel, KC Flynn, CJ Laskowski, M Umlauf, LC Kapitein, D Strikis, V Lemmon, J Bixby, CC Hoogenraad, F Bradke; Science. 2011 Feb 18;331(6019):928-31. Epub 2011 Jan 27.

Cytoplasmic Linker Proteins Regulate Neuronal Polarization through Microtubule and Growth Cone Dynamics.

D Neukirchen, F Bradke; J Neurosci. 2011 Jan 26;31(4):1528-38.

Controlled Demolition: Smurf1 Regulates Neuronal Polarity by Substrate Switching.

M Stiess, F Bradke; Neuron. 2011 Jan 27;69(2):183-5.

Neuronal polarization: The cytoskeleton leads the way.

M Stiess, F Bradke; Dev Neurobiol. 2011 Jun;71(6):430-44. doi: 10.1002/dneu.20849.

Neuronal transport: myosins pull the ER.

M Stiess, F Bradke; Nat Cell Biol. 2011 Jan;13(1):10-1. Epub 2010 Dec 12.

Electrical activity suppresses axon growth through Cav1.2 channels in adult primary sensory neurons.

J Enes, N Langwieser, J Ruschel, MM Carballosa-Gonzalez, A Klug, MH Traut, B Ylera, S Tahirovic, F Hofmann, V Stein, S Moosmang, ID Hentall, F Bradke; Curr Biol. 2010 Jul 13;20(13):1154-64. Epub 2010 Jun 24.

Rac1 regulates neuronal polarization through the WAVE complex.

S Tahirovic, F Hellal, D Neukirchen, R Hindges, BK Garvalov, KC Flynn, TE Stradal, A Chrostek-Grashoff, F Bradke; J Neurosci. 2010 May 19;30(20):6930-43.

A chemical screen identifies novel compounds that overcome glial-mediated inhibition of neuronal regeneration.

LC Usher, A Johnstone, A Erturk, Y Hu, D Strikis, IB Wanner, S Moorman, JW Lee, J Min, HH Ha, Y Duan, S Hoffman, J Goldberg, F Bradke, YT Chang, VP Lemmon, JL Bixby; J Neurosci. 2010 Mar 31;30(13):4693-706.

Axon extension occurs independently of centrosomal microtubule nucleation.

M Stiess, M Maghelli, LC Kapitein, S Gomis-Rüth, M Wilsch-Bräuninger, C Hoogenraad, IM Tolić-Nørrelykke, F Bradke; Science. 2010 Feb 5;327(5966):704-7. Epub 2010 Jan 7.

Control of neuronal polarity and plasticity - a renaissance for microtubules?

CC Hoogenraad, F Bradke; Trends Cell Biol. 2009 Dec;19(12):669-76. Epub 2009 Oct 2.

Growth cone-like waves transport actin and promote axonogenesis and neurite branching.

KC Flynn, CW Pac, AE Shaw, F Bradke, JR Bamburg; Dev Neurobiol. 2009 Oct;69(12):761-79.

Chronically CNS-injured adult sensory neurons gain regenerative competence upon a lesion of their peripheral axon.

B Ylera, A Ertürk, F Hellaf, F Nadrigny, A Hurtado, S Tahirovic, M Oudega, F Kirchhoff, F Bradke; Curr Biol. 2009 Jun 9;19(11):930-6. Epub 2009 Apr 30.

Cytoskeleton in Axon Growth.

M Stiess, F Bradke; Encyclopedia of Life Sciences (ELS). John Wiley & Sons. doi: 10.1002/9780470015902.a0021855

Neuronal Polarity.

S Tahirovic, Bradke F; Cold Spring Harb Perspect Biol. 2009 Sep;1(3):a001644.

The role of the cytoskeleton during neuronal polarization.

H Witte, F Bradke; Curr Opin Neurobiol. 2008 Oct;18(5):479-87. Epub 2008 Oct 25.

Plasticity of polarization: changing dendrites to axons in neurons integrated in neuronal circuits.

S Gomis-Rüth, CJ Wirenga, F Bradke; Curr Biol. 2008 Jul 8;18(13):992-1000.

Liefeact: a versatile marker for the visualization of F-actin.

J Riedl, AH Crevenna, K Kessenbrock, JH Yu, D Neukirchen, M Bista, F Bradke, D Jenne, TA Holak, Z Werb, M Sixt, R Wedlich-Soldner; Nat Methods. 2008 Jul;5(7):605-7. Epub 2008 Jun 8.

Microtubule stabilization specifies initial neuronal polarization.

H Witte, D Neukirchen, F Bradke; J Cell Biol. 2008 Feb 11;180(3):619-32.

Netrin-1 is a novel myelin-associated inhibitor to axon growth.

K Löw, M Culbertson, F Bradke, M Tessier-Lavigne, MH Tuszynski; J Neurosci. 2008 Jan 30;28(5):1099-108.

The role of the cytoskeleton during neuronal polarization.

H Witte, F Bradke; Curr Opin Neurobiol. 2008 Oct;18(5):479-87. Epub 2008 Oct 25.

Cdc42 regulates cofilin during the establishment of neuronal polarity.

BK Garvalov, KC Flynn, D Neukirchen, L Meyn, N Teusch, X Wu, C Brakebusch, JR Bamburg, F Bradke; J Neurosci. 2007 Nov 28;27(48):13117-29.

Disorganized microtubules underlie the formation of retraction bulbs and the failure of axonal regeneration.

A Ertürk, F Hellal, J Enes, F Bradke; J Neurosci. 2007 Aug 22;27(34):9169-80.

Stimulating intrinsic growth potential in mammalian neurons. In: Model Organisms in Spinal Cord Regeneration.

B Ylera, F Bradke; Eds Becker and Becker. Wiley-VCH. doi: 10.1002/9783527610365.ch3

Luminal particles within cellular microtubules.

BK Garvalov, B Zuber, C Bouchet-Marquis, M Kudryashev, M Gruska, M Beck, A Leis, F Frischknecht, F Bradke, W Baumeister, J Dubochet, M Cyrklaff; J Cell Biol. 2006 Sep 11;174(6):759-65. Epub 2006 Sep 5.

Guidance of Axons to Targets in Development and in Disease.

H Witte, F Bradke; Peripheral Neuropathy, 4th Edition. Eds. P.J. Dyck and P.K. Thomas, pp 447-481. Philadelphia: Elsevier Inc.

Regeneration of sensory axons within the injured spinal cord induced by intraganglionic cAMP elevation.

S Neumann, F Bradke, M Tessier-Lavigne, AI Basbaum; Neuron. 2002 Jun 13;34(6):885-93. Shared First-Coauthorship.

Differentiated neurons retain the capacity to generate axons from dendrites.

F Bradke, CG Dotti; Curr Biol. 2000 Nov 16;10(22):1467-70.

Establishment of neuronal polarity: lessons from cultured hippocampal neurons.

F Bradke, CG Dotti; Curr Opin Neurobiol. 2000 Oct;10(5):574-81.

The role of local actin instability in axon formation.

F Bradke, CG Dotti; Science. 1999 Mar 19;283(5409):1931-4.

Neuronal polarity: Vectorial cytoplasmic flow precedes axon formation.

F Bradke, CG Dotti; Neuron. 1997 Dec;19(6):1175-86.