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Projekt
Untersuchung verschiedener epigenetischer Zustände in Nervenzellen, die durch das Nukleoporin Nup153 organisiert werden
Antragsteller
Professor Dr. André Reis; Professor Dr. Tomohisa Toda, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
Förderung
Förderung seit 2025
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 563413271
Während der Entwicklung erhalten Neurone verschiedene Stimuli, beispielsweise synaptische Inputs, um ein funktionierendes Netzwerk aufzubauen. Durch Stimulation werden Neurone aktiviert und eingehende Informationen werden integriert und in die Expression aktivitätsabhängiger Gene (ARGs) übersetzt. ARGs regulieren Zelltyp-spezifische neuroplastische Funktionen und reorganisieren die synaptische Konnektivität, weshalb die strenge Regulierung neuronaler Zustände durch die ARG-Expression für die Gehirnentwicklung von grundlegender Bedeutung ist. Wir haben kürzlich herausgefunden, dass Nup153, eines der Proteine des Kernporenkomplexes, die Expression von ARGs im Grundzustand sich entwickelnder Neurone unterdrückt. Durch das Ausschalten von Nup153 wurde die ARG-Expression ohne zusätzliche Stimulation de-reprimiert. Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass Proteine des Kernporenkomplexes als strukturelle Plattform für Chromatin und epigenetische Regulatoren fungieren. Daher ist unsere Hypothese, dass Nup153 neuronale zustandsspezifische epigenetische Muster organisiert und die neuronale Reaktionsfähigkeit durch die Steuerung der ARG-Expression reguliert. Im Rahmen des vorgeschlagenen Projekts werden wir durch die Kombination von epigenomischen und proteomischen Ansätzen untersuchen, 1) welche epigenetischen Enzyme mit Nup153 interagieren, 2) wie die neuronale epigenetische Landschaft durch Nup153 reguliert wird, 3) wie Nup153 und seine epigenetischen Kofaktoren epigenetische Zustände zwischen zwei verschiedenen neuronalen Zuständen, basal versus aktiv, organisieren. Das Verständnis epigenetischer Mechanismen, die verschiedene neuronale Zustände regulieren, wird neue Erkenntnisse über die Regulierung der Plastizität während der Gehirnentwicklung liefern. Proteine des Kernporenkomplexes gelten auch als Ziel neurologischer Störungen. Daher wird der Erfolg des vorgeschlagenen Projekts grundlegende Erkenntnisse über die pathophysiologische Entwicklung dieser Störungen liefern.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
