Präsynaptische Funktionen von Neuroplastin - Implikationen für Endo- und Exocytose und den Exocyst-Komplex

Synapsen sind Schlu¨sselstrukturen neuronaler Kommunikation. Sie bestehen aus Tausenden von Proteinkomponenten, die als molekulare Maschinen im Nanometer-Maßstab Signale übertragen und plastisch enorm modulierbar sind. Sowohl an Biogenese als auch an der Funktion und Plastizität von Synapsen sind Zelladhäsionsmoleküle (CAMs) entscheidend beteiligt. Mit diesem Projekt wollen wir das Immunglobulindomänen-CAM Neuroplastin im Hinblick auf seine Bindung an Endo- und Exocytose-regulierende Proteine wie Amphiphysin und Exo70 und auf präsynaptische Funktionen dieser Proteinkomplexe untersuchen. Wir verfolgen die Hypothese, dass Neuroplastin präsynaptische Endo- und Exocytose-Prozesse regulieren kann. Gemeinsam mit Partnern in Chile werden wir mittels biochemisch-proteomischer, elektrophysiologischer, high-resolution-mikroskopischer und zellbiologischer Verfahren testen, wo Neuroplastin-Amphiphysin-Komplexe lokalisiert sind, welche biochemischen Eigenschaften sie haben, und welche Konsequenzen ihre Bildung oder Inhibierung für synaptische Funktionen hat. Außerdem werden wir eine bereits vorhandene Kohorte junger gesunder Erwachsener für publizierte Polymorphismen in den Neuroplastin- und Amphiphysin-Genen genotypisieren, um eventuelle Auswirkungen der Genvarianten auf interindividuelle Unterschiede in Verhaltens- und Hirnaktivierungsparametern zu identifizieren. Unser Projekt wird dazu beitragen, präsynaptische Plastizitätsmechanismen aufzudecken, die für die gesunde Hirnfunktion bedeutsam sind.