Dendritische Integration und Modulation von Ca2+-Signalen

• Applicant: Professor Dr. Diethelm Wolfgang Richter
• Subject Area: Anatomy and Physiology
• Term: from 2000 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5230134

Die intravirale konfokale Laserscanmikroskopie (ivLSM) eröffnet die Möglichkeit, biologische Prozesse mit hoher räumlicher Auflösung direkt zu verfolgen. Das NORAN-LSM bietet zusätzlich den Vorteil einer hohen zeitlichen Auflösung, wie sie zur Messung dynamischer Vorgänge notwendig ist. In dem hier vorgestellten Projekt sollen schnelle Veränderungen der Kalziumkonzentration mit fluoreszierenden Farbstoffen in definierten Dendritensegmenten, ihren Verzweigungen und Spines analysiert werden. Die wechselseitige Interaktion und Modulation der unterschiedlichen Mechanismen der (Ca2+)-Veränderungen an dendritischen Verzweigungen durch intrazelluläre Faktoren stehen im Mittelpunkt der hier vorgeschlagenen Experimente. Es soll untersucht werden, wie lokale Spezifizierungen der Dendriten (Membraneigenschaften, Ausstattung mit Kalziumspeichern sowie mit Puffer- und Pumpensystemen) die Ausbreitung der Kalziumsignale verändern.Um schnelle Veränderungen des Kalziumsignals messen zu können, sollen organotypische Slice-Kulturen des Hippokampus eingesetzt werden; sie sind ausreichend dünn, um mit Objektiven hoher numerischer Apertur eine gute räumliche Auflösung zu erreichen, und lassen eine definierte Reizung einzelner Afferenzen bzw. Dendriten zu. Gleichzeitig können Neurone/Dendriten elektrophysiologisch abgeleitet und verschiedene Substanzen, wie Farbstoffe, Chelatoren, intrazelluläre Signalfaktoren und Pharmaka appliziert werden. Asynchron zu den ivLSM-Messungen, sollen auch nahfeldoptische Messungen durchgeführt werden. Damit wollen wir sehr schnelle Ca2+Änderungen in selektierten Mikrodomänen bestimmen und mit der integralen Ca2+-Regulation in Dendriten korrelieren.

• DFG Programme: Research Grants
• Major Instrumentation: Konfokales Laser Scanning Mikroskop ; Nahfeldoptik
• Instrumentation Group: 5090 Spezialmikroskope