Identifizierung und Validierung von Proteinen mit Siah-Degron-Motiven mit essentieller Funktion für die neuronale Migration.

• Antragsteller: Dr. Jan Kullmann
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 255966672

Neuronale Migration ist essentiell für die Entwicklung des Gehirns, so dass eine gestörte neuronale Migration zu schwerwiegenden kognitiven Entwicklungsstörungen führt. Diese Lissencephalien gehen häufig mit Epilepsie und geringer kognitiver Leistungsfähigkeit einher. Um Strategien zur Prävention oder Heilung dieser Krankheiten entwickeln zu können, ist es notwendig die molekularen Mechanismen der neuronalen Migration und deren Initiierung zu verstehen. Vor kurzem wurde die Siah (Seven in Absentia homolog) E3 Ubiquitin Ligase als neuer Regulator des PAR (partitioning defective) Komplexes durch einen Hefe-2-Hybrid-Screen identifiziert. Siah führt durch den Abbau von PAR3 in cerebellaren Körnerzellen zu einer gehemmten neuronalen Migration, so dass die Körnerzellen ihre Keimzone nicht verlassen können. Ein in silico screen und eine funktionelle Analyse konnten 22 Proteine identifizieren, welche eine Siah-Degron-Sequenz beinhalten und potentiell als migrationsregulierend in Frage kommen. Das Ziel des vorliegenden Antrags ist herauszufinden, ob diese 22 Proteine tatsächlich durch Siah zum Abbau markiert werden und ob sie daher hinreichend und notwendig für das Verlassen von cerebellaren Körnerzellen aus ihrer Keimzone sind. Der Siah-abhängige Abbau der Kandidatenproteine soll in einem heterologen Expressionssystem (HEK293-Zellen) durchgeführt werden, in welches Siah und das Zielprotein gleichzeitig exprimiert werden. Falls das Zielprotein in HEK-Zellen Siah-abhängig abgebaut wird, soll anschließend seine Relevanz für das Verlassen der Keimzone und die neuronale Migration von cerebellaren Körnerzellen in organotypischen cerebellaren Kulturen analysiert werden. Schlussendlich sind vor allem die Signalwege, welche eine gestörte neuronale Migration zu Grunde liegen interessant. Diese können durch fluoreszenzmarkierte Adhäsionsrezeptoren bestimmt werden.Es ist sehr wahrscheinlich, dass dieses Projekt unser Wissen über molekulare Mechanismen, die zum Verlassen von Körnerzellen aus ihrer Keimzone und der neuronalen Migration führen, außerordentlich erweitern wird. Dies kann ein bedeutender Ausgangspunkt darstellen, um neue Diagnosen und Behandlungen für neuronale Migrationsstörungen zu entwickeln.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Dr. David J. Solecki