Molekulare und zelluläre Mechanismen der olfaktorisch-vomeronasalen Chemosensorik im Mausmodell
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das wesentliche Ziel des abgeschlossenen Forschungsvorhabens lag darin, zu einem besseren molekularen und zellulären Verständnis der chemosensorischen Signalmechanismen im Kontext der Duft- und Pheromondetektion bei Säugetieren beizutragen. Der chemische Sinn repräsentiert die dominante sensorische Modalität der meisten Säugetiere, und innerartliche chemische Kommunikationsstrategien kontrollieren komplexes Sozial- und Sexualverhalten. Trotz ihrer fundamentalen Bedeutung sind viele Mechanismen olfaktorischer und vor allem vomeronasaler Signalwahrnehmung noch immer weitgehend unverstanden. Gemäß des ursprünglichen Projektantrages wurden durch die Kombination von molekularen, biochemischen, physiologischen und verhaltensanalytischen Methoden zwei wesentliche Forschungsziele bearbeitet: A) Die Analyse der grundlegenden im VNO realisierten neurophysiologischen Signalmechanismen; B) Die Untersuchung funktionaler Bindeglieder zwischen den molekularen Komponenten des Geruchssinns und des Immunsystems. Dabei konnten wir unter anderem: a) Adaptationsphänomene im Vomeronasalorgan beschreiben und deren mechanistische Grundlage aufklären, b) eine neue Familie vomeronasaler Rezeptorproteine identifizieren und funktional charakterisieren, c) die Mechanismen und physiologischen Konsequenzen homöostatischer Plastizität in peripheren (chemo)sensorischen Nervenzellen beschreiben, d) das Auftreten persistenter vomeronasaler Antwortmuster nach sensorischer Stimulation in basalen VNO Neuronen untersuchen, e) die Rolle von TAAR4 im Kontext der Erkennung karnivorer Spezies analysieren und f) die Rolle mitochondrialer Ca2+ Signale bei der olfaktorischen Signalprozessierung aufklären.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2007). Perspektiven der Neurowissenschaft. In: Höhepunkte der zoologischen Forschung im deutschen Sprachraum. Festschrift zur 100. Jahresversammlungen der DZG. Herausgeber: Johann Wolfgang Wägele. Basilisken-Presse: 275-284
Spehr M
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(2008). Odorant- Receptor Interactions and Odor Percept; a Chemical Perspective. Chemistry and Biodiversity 5: 862-886
Triller A, Boulden EA, Churchill A, Hatt H, Englund J, Spehr M, Sell CS
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(2009). Ca2+-calmodulin feedback mediates sensory adaptation and inhibits pheromone-sensitive ion channels in the vomeronasal organ. J. Neurosci. 29:2125-2135
Spehr J, Hagendorf S, Weiss J, Spehr M, Leinders-Zufall T, Zufall F
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(2009). Formyl peptide receptor-like proteins are a novel family of vomeronasal chemosensors. Nature 459: 574-577
Rivière S, Challet L, Fluegge D, Spehr M, Rodriguez I
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(2009). Homeostatic control of sensory output in basal vomeronasal neurons: activity-dependent expression of ether-à-go-go-related gene potassium channels. J. Neurosci. 29: 206-221
Hagendorf S, Fluegge D, Engelhardt C, Spehr M
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(2009). Olfactory receptors: GPCRs and beyond. J. Neurochem. 109: 1570-1583
Spehr M and Munger SD
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(2010). Sniffing out social signals: Chemical communication and the vomeronasal organ. e-Neuroforum 1: 9-16
Spehr M
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(2010). Vom Gen zum Verhalten: Herausforderungen in den Neurowissenschaften. In: Perspektiven. Forschungsfragen der Zukunft. Herausgeber: Akademie der Wissenschaften NRW
Spehr M
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(2011). Detection and avoidance of a carnivore odor by prey. PNAS 108: 11235-11240
Ferrero DM, Lemon JK, Fluegge D, Pashkovski SL, Korzan WJ, Datta SR, Spehr M, Fendt M, Liberles SD
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(2011). G-proteincoupled receptor signaling via Src kinase induces endogenous human transient receptor potential vanilloid type 6 (TRPV6) channel activation. J. Biol. Chem. 286: 13184-13192
Spehr J, Gelis L, Osterloh M, Oberland S, Hatt H, Spehr M, Neuhaus EM
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(2011). Mitochondrial Ca2+ Mobilization in Purinergic Mouse Sertoli Cell Signaling. J. Physiol. 589: 5033–5055
Veitinger S, Veitinger T, Cainarca S, Fluegge D, Engelhardt CH, Lohmer S, Hatt H, Corrazza S, Spehr J, Neuhaus EM, Spehr M
