Neuromuskuläre muskarinische Autorezeptoren der präsynaptischen Nervenendigung ändern den Zeitverlauf der Freisetzung von Quanten von Überträgerstoff

• Applicant: Professor Dr. Josef Dudel
• Subject Area: Molecular Biology and Physiology of Neurons and Glial Cells
• Term: from 2006 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 32194775

Synapsen sind Kontaktstellen zwischen Nerven- oder mit anderen erregbaren Zellen, über die durch Überträgerstoffe Informationen von Zelle zu Zelle geleitet werden. Ein Prototyp für Säugetiersynapsen sind neuromuskuläre Synapsen von Mäusen. An diesen und wahrscheinlich den meisten anderen Synapsen wirkt der von der Nervenendigung freigesetzte Überträgerstoff auf Autorezeptoren der präsynaptischen Nervenendigung. Aktivierung der Autorezeptoren hemmt oder bahnt die Freisetzung von weiterem Überträgestoff - eine Regelung durch Rückkopplung. Am Mausmuskel ist Azetylcholin der Überträgerstoff. Es wird in Quanten von einigen 1000 Molekülen ausgeschüttet und erzeugt in der Muskelfaser postsynaptische Strompulse. Nach einer Depolarisation der Nervenendigung werden solche Quanten 0,3 - ~ 4 ms freigesetzt, wobei der Zeitverlauf der Freisetzung sehr konstant ist. Er wird bewirkt durch Anregung des Freisetzungs-Komplexes von Proteinen der Zellmembran. Der Autor hat gefunden, dass dieser Zeitverlauf an einer glutamatergen Synapse durch Applikation des Überträgerstoffes Glutamat verändert wird - eine unerwartete Reaktion mit dem Freisetzungskomplex. Die analoge Reaktion soll am Mausmuskel untersucht werden, um zu prüfen, ob dies ein genereller Mechanismus ist. Die Aktivierung der Autorezeptoren interagiert auch mit der Größe und Form des Freisetzung auslösenden Depolarisationspulses, und dies soll näher abgeklärt werden. Ziel ist letztlich, die Interaktionen der präsynaptischen Prozesse der Autorezeption und der Überträgerstofffreisetzung weiter zu charakterisieren.

• DFG Programme: Research Grants