Molekulare Analyse von Zusammenbau und Funktion der AMPA-Rezeptor-Komplexe in der Plasmamembran von Neuronen des Säugergehirns

• Antragsteller: Professor Dr. Bernd Fakler
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen ; Biochemie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 439189341

AMPA-Typ Glutamatrezeptoren (AMPARs), die zentralen Elemente exzitatorischer Neurotransmission, sind Multiproteinkomplexe, deren molekulare Struktur und Funktion von ihrem Proteom (oder Interaktom), der Gesamtheit ihrer Proteinbausteine, bestimmt werden. Diese mehr als 30 verschiedenen Bausteine, die wir in einer umfassenden Proteom-Analyse bestimmt hatten, definieren die Biogenese des 'Kerns' der Rezeptoren im endoplasmatischen Retikulum, ebenso wie den Zusammenbau der 'Rezeptor-Peripherie', die zusammen mit dem Kern die 'reifen' AMPARs in den Synapsen, wie an anderen Stellen der Zellmembran ausmacht. Unsere jüngsten Untersuchen zeigen in der Tat, dass die Bausteine der Rezeptor-Peripherie maßgeblich sind für die Funktion der AMPARs in den Synapsen, wie auch für ihre aktivitätsabhängige Dynamik und Anpassung, beides Prozesse, die fundamentale Bedeutung haben für Lernen und Gedächtnisbildung. Dieser Antrag hat ein umfassendes molekulares Verständnis der AMPARs in der Zellmembran (deren Charakteristikum die Bausteine der Rezeptor-Peripherie sind) zum Ziel, wobei der Schwerpunkt der Untersuchungen auf dem Zusammenbau der Rezeptoren liegt, sowie auf ihrer Dynamik, ihrer Wechselwirkungen mit Proteinen in der Synapse und ihrer Bedeutung für die Rezeptor-vermittelte Signalübertragung und für die synaptische Plastizität. Für diese Ziele wird ein multidisziplinärer Ansatz verfolgt, der biochemische und proteomische Analysen, elektrophysiologische Messungen, sowie Fluoreszenz- und Elektronenmikroskopie umfasst.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen