Mechanismen der strukturellen präsynaptischen Plastizität von Moosfaser-Boutons im Hippocampus

• Antragstellerin: Dr. Marta Orlando
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 503954250

Dieses Projekt befasst sich mit den zellulären und molekularen Mechanismen der Reorganisation der Axonterminale, die die präsynaptische Moosfaserplastizität im Hippokampus aufrechterhalten. Hippokampale Moosfasern verbinden die Körnerzellen des Gyrus dentatus mit den CA3- Pyramidenzellen im Stratum radiatum. Wir wollen untersuchen, ob die räumliche Organisation von Vesikeln und Kalziumkanaluntereinheiten die Übertragungsstärke von Moosfasersynapsen anhaltend beeinflusst. Wir nehmen an, dass durch die Freisetzung von großen Vesikeln zusätzliche präsynaptische Cytomatrix an der Aktiven Zone (CAZ) angelagert und die synaptische Übertragung dadurch strukturell verstärkt wird. Wir werden einen multidisziplinären Ansatz verwenden, mit dem wir Hochdruckgefrieren (High Pressure Freezing) und Elektronenmikroskopie, Live- und hochauflösende Fluoreszenzmikroskopie, Elektrophysiologie und optogenetische Stimulation miteinander kombinieren. Das Projekt soll in folgende Teilschritte untergliedert werden: I. Identifizierung von molekularen Mechanismen, die eine Erhöhung der Dichte verschiedener Proteine in aktiven Zonen bewirken II. Untersuchung der dynamischen Organisation synaptischer Vesikel und ihrer Rolle bei der Plastizität III. Bestimmung der Rolle von Kalziumkanälen bei der präsynaptischen Verstärkung IV. Entwicklung von Strategien zur Ultrastrukturanalyse von durch optogenetische Stimulation verstärkten Synapsen

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Dietmar Schmitz