Untersuchung von unterschiedlichen Vesikelrecycling Mechanismen in glutamatergen und GABAergen Synapsen.

• Antragstellerin: Dr. Melissa Herman
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 319489780

Eine normale Hirnfunktion setzt ein Gleichgewicht aus Exzitation und Inhibition voraus. Dieses Gleichgewicht beruht unter anderem auf der Kommunikation zwischen Nervenzellen, die den exzitatorische Neurotransmitter Glutamat ausschütten, und Nervenzellen, die den inhibitorischen Neurotransmitter GABA freisetzen. Da die funktionellen Eigenschaften der einzelnen synaptischen Verbindungen die Merkmale/Charakteristika des neuronalen Netzwerks definieren, ist es äußerst wichtig, die Faktoren, die die synaptischen Parameter bestimmen, zu kennen und zu verstehen. Ziel dieses Projekts ist es, die spezifischen Eigenschaften glutamaterger und GABAerger Synapsen zu untersuchen. Sowohl physiologische Besonderheiten als auch die jeweilige Aufgabe innerhalb des Netzwerks stellen unterschiedliche Anforderungen an die Neurotransmitterfreisetzung in beiden Synapsentypen. Infolgedessen sind auch unterschiedliche an die jeweiligen Anforderungen angepasste Mechanismen für das Recycling synaptischer Vesikel denkbar. Tatsächlich deuten unsere vorläufigen Daten darauf hin, dass glutamaterge und GABAerge Synapsen unterschiedliche Methoden nutzen, um nach der Exozytose Membran wiederzugewinnen und zu recyclen. Im Rahmen dieses Projektes werden wir modernste Techniken verwenden, um diesen offenen Fragen nachzugehen. Mit einer Kombination aus molekularbiologischen Methoden, Elektrophysiologie, Live Cell Imaging an der Präsynape und high-pressure freezing- Elektronenmikroskopie werden wir die molekularen und strukturellen Mechanismen untersuchen, die den (markanten) Unterschieden zwischen den Funktionsweisen glutamaterger und GABAerger Synapsen zugrunde liegen. Letztlich wollen wir die spezifischen Mechanismen herausfinden, mit denen GABAerge Synapsen synaptische Vesikel auf eine Weise recyclen, die es ihnen erlaubt, einen sehr hohen Grad an Neurotransmitterausschüttung zu gewährleisten und (die Stabilität) des Exzitations-Inhibitions-Gleichgewichts in funktionellen neuronalen Netzwerkden aufrechtzuerhalten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen