Signalspezifische Dynamik postssynaptischer Adapterproteine
Final Report Abstract
Die postsynaptische Membranverdichtung ist eine hochkomplexe synaptische Struktur, innerhalb derer membranständige Rezeptorproteine mit intrazellulären Adapterproteinen assoziiert sind. Molekulare Veränderungen dieses Proteinkomplexes gehen mit der Modulation der synapfischen Signalübertragung einher und bilden die Grundlage bestehender zellulärer Modelle von Gedächtnis und Lernen. Dem synaptischen Adapterprotein SAP97 wird eine wesentliche Rolle für die Organisation der synaptischen Maschinerie zugeschrieben. Im Rahmen des DFG Forschungsstipendiums habe ich mittels live imaging-Verfahren untersucht, wie die Lokalisation und das dynamische Verhalten von synaptischen Adapterproteinen durch synaptische Aktivität kontrolliert wird. Dabei lag ein besonderer Schwerpunkt auf den molekularen Mechanismen, die der Dynamik von SAP97 zugrunde liegen. Ein weiterer Aspekt des Projekts beschäftigte sich mit der Modulation der synaptischen Signalübertragung durch SAP97. Zur Untersuchung der Dynamik synaptischer Adapterproteine wurde SAP97 mit Hilfe des grün fluoreszierenden EGFP-Proteins markiert und in lebenden Neuronen direkt verfolgt. Auf diese Weise konnte festgestellt werden, dass die Kinetik von SAP97 durch eine Verankerung des Proteins an Synapsen bestimmt wird. In Abwesenheit dieser stabilisierenden Komponente ist die Diffusionsgeschwindigkeit des Proteins an Synapsen erhöht, was auch die sub-synaptische Lokalisation von SAP97 beeinfiusst. Die funktionelle Konsequenz dieser Umverteilung ist, dass diese Form von SAP97 nicht in der Lage ist, AMPA-Rezeptoren an der Synapse anzureichern, wodurch die synaptische Signalübertragung abgeschwächt wird. Andererseits haben meine Experimente ergeben, dass die synaptische Aktivität ihrerseits keine Veränderung der synaptischen Lokalisation von SAP97 zur Folge hat.
