Untersuchung der Complexine der Photorezeptor-Bandsynapsen in der Maus-Retina

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Johann Helmut Brandstätter; Dr. Kerstin Reim
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 428863786

Die Complexine (Cplxe) 1 und 2 sind hochaffine SNARE-interagierende Proteine. Sie regulieren einen späten Schritt in der Fusion synaptischer Vesikel mit der Plasmamembran. Dabei stabilisieren sie höchstwahrscheinlich den SNARE-Komplex und halten damit die synaptischen Vesikel in einem Zustand der Fusionskompetenz. Von den Cplxen 1 und 2 unterscheiden sich die Cplxe 3 und 4. Sie zeigen geringe Homologie zu den Cplxen 1 und 2, sie besitzen ein C-terminales CAAX-Box Motiv zur Interaktion mit Membranen, und sie kommen hauptsächlich an den Bandsynapsen der Vertebraten-Retina vor. Aus bisherigen Untersuchungen an Cplx 3/4 Doppel-Knockout Mäusen wissen wir, dass die beiden Cplxe 3 und 4 unterschiedliche Funktionen bei der Neurotransmitter-Freisetzung von Photorezeptor-Bandsynapsen ausüben: Sie unterdrücken die tonische und fördern die evozierte Freisetzung, und sie spielen eine mögliche Rolle bei der Adaptations-abhängigen Regulation der Verfügbarkeit von am synaptischen Band gebundenen, freisetzbaren synaptischen Vesikeln. Allerdings sind die zu Grunde liegenden molekularen und zellbiologischen Mechanismen, wie die beiden Cplxe ihre Funktionen an den Photorezeptor-Bandsynapsen vermitteln, noch unbekannt. Um Mechanismen der Cplx 3/4 Funktionen zu adressieren, werden wir deren Adaptations-abhängige Expression (RNA, Protein) sowie deren Wechsel zwischen löslicher und unlöslicher (Membran-assoziierter) Form, die wahrscheinlich vom farnesylierten C Terminus abhängt, untersuchen. Des Weiteren werden wir nach Interaktionspartnern der Cplxe 3 und 4 suchen: Nach Regulatoren upstream der Cplxe, die ihre funktionelle Verfügbarkeit beeinflussen und nach Effektoren, die downstream der Cplxe die Aktivitäts-abhängige Transmitter-Freisetzung modulieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen