Analyse der Bedeutung von Gliazellen für larvale Bewegung bei Drosophila

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Klämbt
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 385967980

In komplexen Nervensystemen werden Neurone stets von Gliazellen begleitet. Astrozyten unterstützen und modulieren synaptische Funktionen, wohingegen umhüllende Gliazellen neuronale Fortsätze metabolisch unterstützen und isolieren. Um die Rolle von Gliazellen während neuronaler Netzwerkfunktion systematisch aufzuklären, wurde ein gliaspezifischer RNAi-Screen in Drosophila durchgeführt, der zur Identifizierung der Sulfit-Oxidase Shopper führte. Shopper wird spezifisch von den umhüllenden Gliazellen des ZNS benötigt. In shopper-Mutanten entwickelt sich ein deutlicher larvaler Bewegungsphänotyp, der eine erhöhte Frequenz der Kopfbiegung, sowie eine verringerte Peristaltik-Effizienz aufweist. Wir haben festgestellt, dass shopper exprimierende umhüllende Gliazellen zur neuronalen Glutamat-Homöostase beitragen, obwohl sie keinen spezifischen Kontakt zu Synapsen aufweisen. Wir wollen nun u.a. der Frage nachgehen, auf welche Neurone Shopper wirkt, um die larvale Bewegung zu kontrollieren. Interessanter Weise wird die Sulfit-Oxidase (SUOX) im Säuger System ebenfalls stark von Oligodendrozyten exprimiert, und der Verlust von suox führt zu schweren neurologischen Defiziten. Darüber hinaus haben wir einen neuartigen Ansatz entwickelt, um den Beitrag der Glia bei der Modulierung neuronaler Netzwerkfunktion systematisch zu entschlüsseln. Es wurden bereits gliale Glutamat-Rezeptoren identifiziert, deren Funktion wir in den nächsten Jahren studieren wollen. Wie schon durch die überraschenden Ähnlichkeiten von Drosophila shopper und menschlichen suox Mutanten angedeutet, erwarten wir, evolutionär konservierte Funktionen aufzudecken und zu analysieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen