FOR 885:  Neuronal Protein Turnover

• Fachliche Zuordnung: Medizin
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 35615435

Mechanismen des Proteinumsatzes beinhalten das Ubiquitin/Proteasom-System, die gezielte Einschleusung in den endosomal/lysosomalen Stoffwechselweg, Autophagie und die Bildung von Aggresomen. Wegweisende Erkenntnisse über die molekularen Mechanismen dieser Stoffwechselwege wurden in den letzten Jahren vorwiegend in nicht-neuronalen Systemen gewonnen. Die Übertragung dieser Erkenntnisse in neuronale Systeme ist jedoch unzureichend. Neurone stellen besondere Anforderungen an ihre Proteine synthetisierende und abbauende Systeme, da sie stark polarisiert sind und häufig sehr lange Fortsätze besitzen. Ein Großteil der Proteine wird im neuronalen Zellkörper synthetisiert, übt ihre Funktion aber in peripheren Zellausläufern aus. Hauptziel der Forschergruppe ist es zu verstehen, wie Neuronen Mechanismen des neuronalen Proteinumsatzes einsetzen, um essenzielle neuronale Funktionen wie z.B. die Kontrolle der elektrischen Erregbarkeit sowie synaptische Übertragung und Plastizität zu gewährleisten. Im Speziellen stehen folgende Fragen im Focus:
(1) Welche Komponenten sind am neuronenspezifischen Proteinabbau beteiligt?
(2) Wie trägt neuronenspezifischer Proteinumsatz dazu bei, neuronale Erregbarkeit und synaptische Plastizität zu gewährleisten?
(3) Wie beeinflusst gestörter neuronaler Proteinumsatz die Funktionalität von Neuronen?
Um diese Fragen zu klären, haben sich Wissenschaftler mit unterschiedlichem wissenschaftlichem Hintergrund aus der medizinischen Grundlagenforschung, aus theoretisch-medizinischen Disziplinen und der molekularen Neurobiologie zusammengetan. Eine Vielzahl von biologischen Systemen und Techniken wie z. B. genetische Screens in C. elegans, transgene und Knock-out-Maus-Modelle sowie morphologische Untersuchungen an primären neuronalen Zellen werden eingesetzt, um diese Fragen zu bearbeiten.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• Central administrative tasks, seminars, travel and publication costs (Antragsteller Glatzel, Markus )
• IRP3: KCNQ (Kv7) channel turnover and cellular excitability (Antragsteller Pongs, Olaf )
• IRP5: FIX proteins as regulators of receptor tyrosine kinase endocytosis and actin dynamics (Antragstellerin Kutsche, Kerstin )
• RP1: Identification of ubiquitin-dependent pathways involved in neuron-specific protein degradation (Antragsteller Hoppe, Thorsten )
• RP4: Synaptic regulation of GABAA receptor turnover (Antragsteller Kneussel, Ph.D., Matthias )
• RP6: Degradative routes of intracellular proteins in lysosomal disorders (Antragsteller Braulke, Thomas )
• RP7: Investigation of novel mechanisms in degradation of aggregated neuroserpin (Antragsteller Glatzel, Markus ;  Hoppe, Thorsten )
• RP8: The neuronal interactome of mitochondrial m-AAA proteases (Antragsteller Langer, Thomas )
• RP9: Ubiquitylation-controlled Arc/Arg3.1 translation and protein turnover in synaptic plasticity and memory consolidation (Antragsteller Kuhl, Dietmar )
• RP10: Role of Parkin in regulating GDNF signal transduction and receptor turnover in neurons (Antragsteller Kramer, Edgar Richard )
• Ubiquitylation and degradation of postsynaptic scaffold proteins (Antragsteller Kreienkamp, Hans-Jürgen )

• Sprecher: Professor Dr. Markus Glatzel
• stellvertr. Sprecher: Professor Dr. Thorsten Hoppe; Professor Matthias Kneussel, Ph.D.