New insight into phosphoinositide signaling in mammalian olfactory transduction

• Antragstellerin: Dr. Katharina Klasen
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 107744667

• Erstellungsjahr: 2010

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Die Fähigkeit zur differenzierten olfaktorischen Wahrnehmung spiegelt sich bei höheren Vertebraten in verschiedenen Verhaltensweisen wie z.B. sozialer Kommunikation oder der Nahrungssuche wieder. Die Grundlage des Riechens wird primär durch einen second messenger (cAMP)-vermittelten Signaltransduktionsweg übertragen. Darüber hinaus werden zwei mögliche weitere Signaltransduktionswege, PI3K- und PLC-abhängig, postuliert. In olfaktorischen Rezeptorneuronen können diese Enzyme über eine Subpopulation von Rezeptoren in der Membran aktiviert werden. Nach Stimulation der PI3K, sowie der PLC, wird in olfaktorischen Rezptorneuronen der primäre Signalweg über noch unbekannte Mechanismen gehemmt. Die PI3K ist in der Zellmembran lokalisiert, wo sie Pl(4,5)p2 zu PI(3,4,5)P3 phosphoryliert, die PLC hydrolysiert hier PI(4,5)P2 zu IP3 und DAG. Während meines Forschungsaufenthaltes an der University of Florida, im Labor von Prof. Dr. B. Ache, sollten diese beiden Signalwege weiter entschlüsselt werden. Es konnte nachgewiesen werden, dass beide Enzyme bei der Reizweiterleitung bestimmter Duftstoffe eine große Rolle spielen. In den durchgeführten Versuchen wurde aufgedeckt, dass beide Enzyme keinesfalls gleichzeitig, jedoch abhängig vom jeweiligen Einzelduft aktiviert werden. Ob in einer Zelle beide Enzyme vorhanden sind, oder ob es sich dabei um verschiedene olfaktorische Rezeptorneurone handelt, muss in zukünftigen Untersuchungen geklärt werden.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Odorant-stimulated phosphoinositide signaling in mammalian olfactory receptor neurons. (2009) Cell Signal
  Klasen K, Corey EA, Kuck F, Wetzel CH, Hatt H, Ache BW
  
• The role of phosphoinositide signaling in olfaction. 31. Annual Meeting der Association of Chemoreception Sciences / Sarasota, Florida, USA (2009)
  Klasen K, Corey EA, Wetzel CH, Hatt H, Ache BW
  
• Phosphoinositide-3-kinase mediated signaling regulates the output of mammalian olfactory receptor neurons. (2010) J Neurophysiol
  Ukhanov K, Corey EA, Klasen K, Brunert D, Ache BW