Morphologische und funktionelle Charakterisierung spezieller präsynaptischer Vesikelsubpopulationen in definierten Synapsen
Final Report Abstract
Synaptische Vesikel sind verantwortlich für die Aufnahme, Speicherung und Freisetzung von Neurotransmittern, Sie besitzen eine ähnliche Proteinausstattung, wobei Vesikel exzitatorischer Neurone je nach Gehirnregion mit den vesikulären Glutamattransportern (VGLUT) VGLUT1 oder VGLUT2 und Vesikel der meisten inhibitorischen Neurone mit dem vesikulären GABA-Transporter VGAT ausgestattet sind. Ziel des Antrages war es, mit Hilfe biochemischer und elektronenmikroskopischer Methoden zu klären, ob und inwieweit sich GABAerge und glutamaterge Vesikelpopulationen unterscheiden und ob in Terminalien verschiedener glutamaterger Neuronentypen Vesikel unterschiedlicher Proteinausstattung vorkommen. Da VGLUT3, ein weiterer vesikulärer Glutamattransporter, bevorzugt in nichtglutamatergen Neuronen vorkommt, stellte sich die Frage, ob dies auch für die viel häufigeren Isoformen VGLUT1 und VGLUT2 gilt und welche Funktion eine solche Kolokalisation mit anderen Transmittertransportern, insbesondere VGAT, hat. Immunisolationen (Gesamthirn Ratte) mit Antikörpern gegen VGLUT1, VGLUT2 und VGAT ergaben, dass VGLUT2 auf VGAT-Vesikeln vorkommt. Des weiteren konnte VGLUT2 auf VGLUTI-Vesikeln nachgewiesen werden. Die immunisolierten Vesikel nehmen Transmitter auf, wobei VGAT-Vesikel außer GABA auch Glutamat aufnehmen können. VGLUT auf VGAT-Vesikeln verbessert die GABA-Aufnahme über VGAT. Mit Hilfe der Postembedding Immunogold-Markierung konnte eine Kolokalisation von VGLUT1, VGLUT2 und VGAT in hippocampalen Moosfaserterminalien nachgewiesen werden. Ein ähnliches Bild ergab sich in den ebenfalls glutamatergen Moosfaserterminalien des Kleinhirns, auch hier kommen VGLUT1, VGLUT2 und VGAT gemeinsam vor. Dagegen konnten im Kleinhirn in den glutamatergen Parallelfaserterminalien nur VGLUT1 und in den Kletterfaserterminalien nur VGLUT2 nachgewiesen werden. Interessanterweise enthalten die GABAergen Basketzellterminalien der Kleinhirnrinde neben VGAT noch VGLUT2. Ein gemeinsames Vorkommen von VGLUT2 und VGAT konnte auch für die peptidergen Terminalien der Neurohypohyse gezeigt werden.
