Bedeutung des Coxsackievirus und Adenovirus Rezeptors CAR für synaptische Übertragung und Gedächtnisbildung

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Gotthardt
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 313912461

Der Coxsackievirus und Adenovirus Rezeptor (CAR) ist ein Protein der Immunglobulin-Superfamilie (IgSF) und wurde ursprünglich als Rezeptor für Viren identifiziert, die Myokarditis, Pankreatitis und Meningoencephalitis auslösen können. CAR wird vor allem in der Embryonalentwicklung des Herzens und Gehirns exprimiert, nach der Geburt herunterreguliert und bei Erkrankungen re-exprimiert. Die Funktion von CAR wurde vor allem im Herzen untersucht. Dort trägt CAR sowohl embryonal als auch adult zu Umbauprozessen bei. Weiterhin haben wir kürzlich eine Funktion von CAR in der elektrischen Reizleitung zwischen Vorhof und Herzkammern beschrieben, die durch die Interaktion mit Proteinen der Gap-Junctions vermittelt wird. Wir erwarten eine ähnliche Funktion von CAR in der synaptischen Transmission im ZNS. Um diese Hypothese zu testen, haben wir Gehirn-spezifische CAR Knockout Mäuse erzeugt, die eine verbesserte Kommunikation zwischen Neuronen aufweisen.Unsere vorläufigen Analysen zeigen verbesserte synaptische Transmission und Langzeit -Potenzierung (LTP) im CAR Knockout. Wir werden diese Phänotypen auf molekularer, zellulärer und Organ- Ebene untersuchen, um die Rolle von CAR in der neuronalen Transmission zu untersuchen. Entsprechend planen wir die Analyse des Lernvermögens (räumliches und Kontext-abhängiges Lernen von CAR Knockout Tieren), der Exo- und Endozytose von Vesikeln an der Synapse und der Wirkung von CAR auf Lokalisation und Funktion von prä- und post-synaptischen Proteinen.Der gehirnspezifische CAR Knockout zeigt eine erhöhte synaptische Erregungsleitung, so dass dessen kognitive Funktion verbessert sein sollte. Damit könnten die vorgesehenen molekularen und funktionellen Studien CAR als therapeutisches Ziel etablieren, um langfristig Gedächtnisleistung im Alter und bei neurologischen Erkrankungen zu verbessern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen