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Projekt
Das axonale autophagie-lysosomale System: Erforschung seiner räumlich-zeitlichen Dynamik und unkonventionellen Funktionen
Antragstellerin
Professorin Dr. Marina Mikhaylova
Fachliche Zuordnung
Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
Förderung
Förderung seit 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 447288260
Das autophagie-lysosomale System spielt eine zentrale Rolle in der synaptischen Plastizität, aber die genauen Mechanismen, die eine enge räumlich-zeitliche Kontrolle der Lokalisierung und Aktivität von abbauenden Organellen ermöglichen, sind bisher noch wenig bekannt. Verglichen mit anderen Körperzellen erhalten Organellen des zellulären Sekretionswegs in Neuronen häufig neue Identitäten und übernehmen neue zelluläre Funktionen. Autophagosomen, die in distalen axonalen Kompartimenten gebildet werden, müssen in Richtung Soma transportiert werden, wo sie mit Lysosomen fusionieren, damit ihr Inhalt abgebaut wird. Während des retrograden Transports verschmelzen einige Autophagosomen mit späten Endosomen, um transiente Organellen zu bilden, die Amphisomen genannt werden und als Signalplattformen dienen, die von einer Synapse zur anderen wandern. In ähnlicher Weise stellt lediglich ein Bruchteil der endolysosomalen Organellen im Axon funktionelle Lysosomen dar, während der Großteil aus verschiedenen intermediären Organellen besteht, die andere, nicht-abbauende Funktionen erfüllen. Die lokale Verfügbarkeit von abbau-kompetenten Lysosomen ist wahrscheinlich einer der geschwindigkeitsbestimmenden Faktoren, die die Umwandlung von Autophagosomen in Autolysosomen steuern. Mit diesem Projekt wollen wir die Prozesse verstehen, die an der autophagosomalen und lysosomalen Reifung in Axonen beteiligt sind. Wir nehmen an, dass die Transportvorgänge und Lokalisierung von autophagosomalen und endo-lysosomalen Organellen, abhängig vom koordinierten Zusammenspiel von Aktin- und Mikrotubuli-Motorproteinen, für das Timing der Organellen-Reifung essentiell sind. Darüber hinaus wollen wir unkonventionelle Funktionen des endolysosomalen Systems und des Autophagiesystems an der Prä-Synapse charakterisieren, indem wir die Exozytose als einen Mechanismus untersuchen, der für eine effiziente Beseitigung von „gealterten“ synaptischen Komponenten verantwortlich ist.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
