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Projekt
Biogenese, Transport und Signalfunktion von Amphisomen an präsynaptischen Boutons.
Antragstellerinnen / Antragsteller
Dr. Anna Karpova, Ph.D.; Dr. Michael R. Kreutz
Fachliche Zuordnung
Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
Förderung
Förderung seit 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 447288260
Signal-Endosomen sind Vesikel endosomalen Ursprungs, die im wesentlichen membranständige Tyrosin-Rezeptorkinasen, wie zum Beispiel TrkB, enthalten. Zahlreiche Arbeiten belegen, dass Signal-Endosomen nach ihrem retrograden Transport Genexpression im Zellkern regulieren. Wir konnte zeigen, dass dieser Transport nicht nur in Signal-Endosomen sondern in Amphisomen stattfindet. Amphisomen sind Hybrid-Organellen, die enstehen, wenn Endosomen mit der äußeren Membran von Autophagosomen fusionieren. Autophagie erlaubt es Zellen eigene Bestandteile abzubauen und zu verwerten. Das reicht von fehlgefalteten Proteinen bis zu ganzen Zellorganellen. Neurone haben Aufnahme und Abbau räumlich getrennt. In Axonen werden Proteine aufgenommen und im Soma in Lysoomen abgebaut. Wir haben gefunden, dass Amphisomen auf ihrem Weg vom Axon zum Soma an präsynaptischen Nervenendigungen plastische Prozesse regulieren, die die Effizienz der synaptischen Neurotransmission erhöhen. Vermutlich gleichzeitig räumen sie 'Proteinmüll' ab und transportieren sowohl Signalmoleküle wie 'beschädigte' Proteine. Diese überraschende Entdeckung zeigt, wie Nervenzellen die negativen Konsequenzen ihrer enormen Größe, die vor allem eine Herausforderungen für den Erhalt ihrer Membranen darstellt, auf elegante Weise gelöst haben. Membranprozesse, die sich gegenseitig nicht stören, können in den gleichen Vesikeln stattfinden. In dem beantragten Projekt wollen wir mehr über die Biogenese von Amphisomen lernen. Neben ihrer Entstehung wollen wir uns auch mit den Mechanismen ihres Transports zum Soma und ihrer Signalfunktion in Präsynapsen beschäftigen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
