Neuronale Signalwege: Stabilisierung von Synapsen

Für die Entstehung und den Verlauf von Erkrankungen des zentralen Nervensystems (ZNS) spielen Fehlfunktionen von Genen, die für die Bildung und Stabilisierung von Synapsen verantwortlich sind, eine wichtige Rolle. So sind neurodegenerative und auch psychische Erkrankungen mit der Änderungen der Größe und mit dem Verlust exzitatorischer und inhibitorischer Synapsen in ausgesuchten Bereichen des Gehirns verknüpft.

Wir untersuchen molekulare Mechanismen der Synapsenbildung und -stabilisierung an in vitro und in vivo Systemen. Dazu werden Gentransfermethoden (virale RNA Interferenz oder Überexpression von mutierten Proteinen) mit immunzytochemischen und immunhistologischen Methoden kombiniert. 3D Rekonstruktionen von spezifisch markierten Synapsen werden herangezogen, um diese Strukturen der neuronalen Signalweiterleitung im Gewebe oder in Zellkulturen zu quantifizieren.

In inhibitorischen Synapsen werden GABAA Rezeptoren durch submembranale Gephyrincluster organisiert. Transmembranrezeptoren und neuronale Signalwege werden untersucht, die die Anzahl und Größe von Gephyrin kontrollieren. Beispielsweise ist das Zelladhäsionsmolekül Neurofascin am Axoninitialsegment an der Stabilisierung von Gephyrinclustern in vivo beteiligt. Diese Funktion wird durch Wechselwirkungen mit dem FGFR1 gesteuert.

Aktuelle Forschungsthemen sind:

• GABAA Rezeptoren bei posttraumatischen Belastungsstörungen (P2DS),
• Synaptische Stabilität bei neurodegenerativen Erkrankungen (Mitomodels),
• Signaltransduktion des Gephyrin clustering.

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