Räumliche und funktionelle Charakterisierung neuronaler Lipide bei Gesundheit und Krankheit

• Antragsteller: Dr. Antonino Asaro
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen ; Biochemie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 455109571

Um das Gehirn und seine Krankheiten gründlich zu verstehen, muss man die Biologie seiner Zellen genau verstehen. Einzelzell-Multi-Omics-Technologien bieten uns eine beispiellose Sichtweise, jedoch mit anhaltenden Einschränkungen. Es besteht ein besonderer Bedarf, polarisierte Zellen wie Neuronen mit subzellulärer Auflösung zu untersuchen. Ihre Hauptdomänen - Soma und Neuriten - unterscheiden sich radikal in Morphologie, Signaleigenschaften, Organisation des Zytoskeletts und physiologischen Funktionen. Während viel über neuronale RNAs und Proteine und die funktionelle Bedeutung ihrer subzellulären Lokalisation bekannt ist, so wenig ist, aufgrund ihrer Komplexität und des Mangels an Analysewerkzeugen, über die Zusammensetzung und Funktionen neuronaler Lipide bekannt. Lipide spielen eine zentrale Rolle in der Biologie von Neuronen und sind an einer Vielzahl von Krankheiten beteiligt. Dieses Projekt wird unser Verständnis ihrer Unterteilung und Funktionen in Neuronen erweitern. Ich werde iPSC-abgeleitete Neuronen auf mikroporösen Membranen züchten und massenspektrometrische Lipidomik verwenden, um die Lipidzusammensetzung von Soma und Neuriten räumlich zu profilieren. Anschließend werde ich bestimmte Lipide chemisch modifizieren, um lipidvermittelte Signalwege zu steuern und auszulösen. Durch die Untersuchung von Soma und Neuriten durch Omics-Analyse und biochemische Untersuchungen möchte ich ein neues Licht auf die Rolle werfen, die Lipide auf Wegen spielen, die sowohl für gesunde Gehirnfunktionen als auch für pathologische Prozesse wesentlich sind.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: Schweiz
• Gastgeber: Professor Dr. Howard Riezman