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Projekt
Identifizierung von schnelle Stress Rezeptoren in Zebrafish durch Optogenetische Methoden
Antragstellerin
Professorin Soojin Ryu, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
Förderung
Förderung von 2016 bis 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 315233583
Stressbedingte Krankheiten, wie zum Beispiel die posttraumatische Belastungsstörung, Schizophrenie, Angstzustände und Depressionen, aber zusätzlich auch Herz-Kreislauf- und metabolische Erkrankungen, verursachen steigende sozialökonomische Kosten. Bei den Glukokortikoiden (GKs) handelt es sich in diesen Prozessen um eine Gruppe von Schlüsselhormonen, da diese als Hauptschalter stressbedingtes Verhalten beeinflussen. GKs beeinflussen verschiedenste Prozesse und wirken sowohl auf kurzen als auch langen Zeitskalen, wobei vor allem zelluläre Effekte auf langen Zeitskalen bereits gut verstanden sind. Im Gegensatz dazu gibt es wenig Kenntnisse zu den Mechanismen und Prozessen, die den schnellen Effekten der GK zu Grunde liegen. Ein Hauptgrund hierfür ist die Tatsache, dass der rasch ansprechende Rezeptor für GKs nicht bekannt ist. Es handelt sich hierbei, im Unterschied zu den Rezeptoren, die an langsamen Prozessen beteiligt sind, vermutlich um einen G-Protein-gekoppelten Rezeptor (GPCR). Dieser konnte bisher nicht identifiziert werden, vor allem weil Methoden zur raschen Aktivierung von GKs nicht zur Verfügung standen. Das Ziel dieses Projektes ist ein neuer und auf der Optogenetik basierender Ansatz zur Identifizierung des GK Rezeptors mit Blick auf die damit verbundenen wichtigen biologischen und medizinischen Herausforderungen. Wir schlagen vor, zuerst mit Hilfe der Optogenetik rasche Änderungen der GK Spiegel im lebenden Zebrabärbling herbeizuführen, und dann diese Versuchsanordnung mit genetischer Manipulation zu kombinieren. Zur Validierung der auf diese Weise bestimmten Kandidaten-Genen werden wir weiterführend GPCRs entwickeln, welche selbst durch Licht aktiviert werden können. Diese werden, basierend auf unserer wissenschaftlichen Zusammenarbeit, eine neue und wichtige Methodik für die Untersuchung von GPCRs im Zebrabärbling, vor allem im Bereich der Hirnfunktionen, darstellen. Wir werden also einerseits den rasch ansprechenden Rezeptor für GKs mit Hilfe der Optogenetik identifizieren und damit neue Möglichkeiten in der Stressforschung eröffnen, und andererseits eine neue und wichtige Methodik entwickeln, die vielseitig bei der Untersuchung von Hirnfunktionen eingesetzt werden kann.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
