Die Rolle des IgSF Proteins Dpr12 in der Schaltkreisentwicklung des Pilzkörpers in Drosophila melanogaster

• Antragsteller: Dr. Thomas Riemensperger
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsneurobiologie ; Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 447588558

Eine exakte Verschaltung neuronaler Einheiten und deren Funktionsabschnitte ist ausschlaggebend für die Ausbildung neuronaler Schaltkreise und deren anschließende Funktionalität. Studien in den letzten vier Jahrzehnten haben gezeigt, dass das postembryonale Remodeling eine Schlüsselstrategie zur Verfeinerung funktioneller Schaltkreise im Tierreich ist. Diese Umgestaltung, oder Remodeling kann daher als letzter Schritt in der Entwicklung von neuronalen Schaltkreisen betrachtet werden. Wie aber genau einzelne Einheiten solch neuronaler Schaltkreise sich mit einander verbinden und wie eine funktionelle Unterteilung innerhalb derselben neuronalen Einheit innerhalb des Schaltkreises während der Entwicklung erreicht wird, ist ein grundlegendes Problem in der Neurowissenschaft, das bis dato nur teilweise verstanden ist. Der gamma-Lobus des Drosophila Pilzkörpers bietet ein einzigartiges Modellsystem, um solche Prozesse zu studieren. Er beherbergt fünf verschiedene subzelluläre Kompartimente, die durch lokalisierte Innervationen neuronaler Subtypen unterschiedlicher funktioneller Bedeutung definiert sind. In unseren Vorstudien konnten wir zeigen, dass die exakte 4/5-Kompartalisation von Dpr12 abhängt, einem Mitglied der Immunglobulin-Überfamilie, das zellautonom in Neuronen exprimiert wird, sowie von seinem interagierenden Protein DIP-delta das präsynaptisch sehr ortspezifisch in Dopamin produzierenden Neuronen erforderlich ist. Welche Rolle die interneuralen Kommunikation bei der Schaltkreisentwicklung und Funktionalität des komplett entwickelten Schaltkreises spielt ist bisher unbekannt. Das vorgeschlagene Kooperationsprojekt zielt darauf ab, molekulare und zelluläre Mechanismen zu verstehen, die dem neuronalen Umbau zugrunde liegen und welche Rolle IgSF-Moleküle bei der intereuronalen Kommunikation während des Remodelling-Prozesses von MB-Schaltkreisen während der pupalen Entwicklung in Drosophila melanogaster spielen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Israel
• ausländischer Mitantragsteller: Professor Dr. Oren Schuldiner