Molekulare Charakterisierung von Rab8 Membranröhren als neuromodulatorische und neuroprotektive Membrantransport-Organellen

• Antragsteller: Dr. Kai Murk
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 562104233

Die Funktion von Neuronen im zentralen Nervensystem (ZNS) hängt von engen Wechselwirkungen mit Astrozyten ab. Diese Gliazellen steuern die meisten zerebralen Funktionen, wie die Aufrechterhaltung der Homöostase, den zerebralen Stoffwechsel und die Modulation synaptischer Prozesse. Bei Krankheiten und Verletzungen schützen reaktive Astrozyten effizient Neurone, indem sie diese insbesondere von neurotoxischen Faktoren abschirmen, aggressive Immunzellen zurückhalten und trophische Faktoren sezernieren. Die Schlüsselmechanismen, die diese Astrozytenfunktionen ermöglichen, sind komplexe Membrantransportprozesse, die weitestgehend unbekannt sind. Wir haben kürzlich röhrenförmige Rab8+ Endosomen identifiziert, die reaktive Astrozyten zur Schadenskontrolle und Neuroprotektion bei traumatischen Hirnverletzungen benötigen. Unsere bislang unveröffentlichten Beobachtungen deuten darauf hin, dass diese Rab8+ tubulären Endosome mit Autophagosomen in Kontakt treten und dadurch Autophagie-abhängige Prozesse wie Degradation und/oder die unkonventionelle Sekretion regulieren könnten. Das beantragte Projekt ist ein multidisziplinärer Ansatz, bei dem wir Gen-Deletionen und RNA-Interferenz mit biochemischen und Live-Imaging-Analysen kombinieren werden. Das übergreifende Ziel ist hierbei die funktionelle Charakterisierung von Rab8a und Rab8b in Astrozyten als Regulatoren von Autophagie-assoziierten Membrantransportprozessen. Mit Hilfe von Echtzeitbeobachtungen und Immunfluorezenzverfahren werden wir in Zellkulturen und in vivo untersuchen, wie Neuronen reagieren, wenn wir den Rab8a/8b-abhängigen Membrantransport spezifisch in Astrozyten und in Abhängigkeit von Verletzungen manipulieren. Folglich wird das beantragte Projekt zu einem wesentlich besseren Verständnis der Membrantransportwege in Astrozyten führen, welche für das ZNS unter gesunden und pathologischen Bedingungen von zentraler Bedeutung sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen