Analyse der metabolischen Homöostase im Gehirn von Drosophila melanogaster

• Antragstellerin: Professorin Dr. Stefanie Schirmeier
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 313812978

Neurone konsumieren eine große Menge an Energie, daher benötigt das Gehirn eine konstante, aber regulierte Metabolitzufuhr. In Invertebraten, wie Drosophila, ist das Nervensystem von Hämolymphe umgeben und alle Metabolite müssen über die Blut-Hirn-Schranke (BHS) transportiert werden. Diese wird in Drosophila von Gliazellen gebildet, welche Kohlenhydrate aufnehmen und Metabolite, die eine schnelle und effiziente ATP-Produktion erlauben, an die Neurone weitergeben. Um die Kohlenhydrathomöostase des Gehirns besser zu verstehen werde wir uns mit den folgenden Fragen befassen: Wie werden Kohlenhydrate im Gehirn verteilt? Wie wird die Menge an Metaboliten, die von den Gliazellen an die Neurone weitergegeben werden, reguliert? Wie ist der Zuckertransport in den Gliazellen an den neuronalen Energiebedarf gekoppelt? Wir werden den Metabolitfluss im Gehirn direkt verfolgen indem wir FRET-Sensoren nutzen um herauszufinden welche Metabolite im Gehirn verteilt werden. Außerdem werden wir die benötigten Kohlenhydrat-, Monocarboxylat- und Aminosäuretransporter identifizieren und deren Expression untersuchen. Des Weiteren werden wir die Transporter funktionell charakterisieren um die transportierten Metabolite zu identifizieren und ihre Transportkinetik zu bestimmen. Dadurch wird es möglich sein, den Metabolitfluss im Gehirn aufzudecken. Auf lange Sicht wollen wir verstehen, wie die Aufnahme von verschiedenen Metaboliten in das Gehirn und deren Verteilung im Gehirn reguliert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen