Histamin-Neurotransmitter-Transportzyklus im Drosophila-Auge

• Applicant: Professor Dr. Bernhard T. Hovemann
• Subject Area: Cognitive, Systems and Behavioural Neurobiology
• Term: from 2008 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 47550653

Drosophila-Photorezeptorzellen schütten in tonischer Form den Neurotransmitter Histamin aus. Die Bindung an Histamin-gesteuerte Chloridkanäle der postsynaptischen, großen, monopolaren Zellen (LMC) führt zum Chlorideinstrom und einer daraus resultierenden Hyperpolarisation. Wegen der geringen Neusyntheserate von Histamin wird ein effektiver Wiederverwendungs-Kreislauf für Histamin gefordert. Wir haben dazu eine Modellvorstellung entwickelt, die Grundlage unserer Untersuchungen ist: Histamin wird aus dem synaptischen Spalt in die angrenzende Glia transportiert und dort durch das Ebony-Protein mit β-Alanin zu N-β-Alanyl-Histamin (Carcinin) umgewandelt. Nach Transport des Carcinins in die Photorezeptorzellen hydrolysiert das Tan-Protein das Konjugat wieder in die Ausgangsbestandteile β-Alanin und Histamin. Zur Untersuchung dieses Kreislaufs verwenden wir die Histidin Decarboxylase (Hdc) Mutante HdcJK910, die kein Histamin synthetisieren, zugeführtes Histamin aber in die Photorezeptorzellen aufnehmen kann. Nach Gabe von Histamin oder Carcinin verfolgen wir in Gehirnschnitten die Aufnahme der Substanzen mit spezifischen Antiseren. Durch Kombination der HdcJK910 Mutante mit ebony und tan setzen wir Blockaden in den vorgeschlagenen Transmitterkreislauf, die durch Akkumulation der Zwischenprodukte immunzytochemisch sichtbar gemacht und dem Zelltyp zugeordnet werden. Zusätzlich werden Mutationen eingesetzt, die das Recycling oder die Entleerung der synaptischen Vesikel blockieren. Die immunzytochemischen Nachweise werden durch Elektrotretinogramm-Aufzeichnungen (ERGs) als in vivo-Funktionsnachweis der synaptischen Transmission ergänzt. Mit diesen Experimenten wollen wir den vorgeschlagenen Weg des Histaminkreislaufs verifizieren.

• DFG Programme: Research Grants
• International Connection: Canada
• Participating Person: Professor Ian A. Meinertzhagen, Ph.D.