CHARAKTERISIERUNG EINES NEUEN MUSK INTERAKTIONSPARTNERS

Synapsen sind essentielle Schaltstellen des zentralen und peripheren Nervensystems, die Informationen zwischen verschiedenen Zellen weiterleiten. Die neuromuskuläre Synapse ist die spezialisierte Verbindungsstelle zwischen einem Motorneuron und einer Muskelfaser. Diese Synapsen regulieren jede Art der Bewegung innerhalb eines Organismus. Im Unterschied zu Synapsen im Gehirn sind neuromuskuläre Synapsen relativ gross und einfach strukturiert. Sie können ausserdem leicht in Zellkultursystemen und in Tiermodellen untersucht werden. Deshalb stellt die neuromuskuläre Synapse auch ein Modelsystem für Untersuchungen zur Entstehung von Synapsen im allgemeinen dar. Einer der wichtigsten Schritte während der Bildung von Synapsen ist die lokale Anreicherung von Rezeptoren auf der postsynaptischen Zelloberfläche. Diese Aggregation von Rezeptoren ist wichtig für die Funktion der Synapse, da diese die ausgeschütteten Neurotransmittermoleküle erkennen und binden und somit eine Signalweiterleitung ermöglicht wird. Das Ziel meiner Forschungsarbeiten konzentriert sich auf die Analyse der molekularen Vorgänge, die zur Bildung der neuromuskulären Synapse führen. Mit Hilfe von modernen molekularbiologischen und zellbiologischen Methoden versuche ich die Regulationswege an der neuromuskulären Synapse aufzuklären. Diese Experimente werden möglicherweise auch zu einem tieferen Verständnis der grundlegenden Prozesse der Synaptogenese im Gehirn beitragen. Sobald Motorneuronen mit Muskelfasern interagieren, findet ein Austausch von Signalen zwischen Muskel und Nerv statt und die Bildung einer neuromuskulären Synapse mit einer differenzierten präsynaptischen Nervenendigung und einem spezialisierten postsynaptischen Apparatus wird initiiert. An der postsynaptischen Muskelmembran kontrolliert eine Kinase, genannt MuSK, die Signaltransduktionswege, die für die Entstehung der neuromuskulären Synapse wichtig sind. Im Rahmen des FWF Projektes möchte ich die Regulierung dieses Proteins studieren. In früheren Studien konnten wir ein bis jetzt unbekanntes Protein isolieren, das an MuSK bindet. Dieses Protein ist homolog zu bekannten Proteinen, die beim intrazelluären Proteintransport involviert sind. Wir wollen dieses Protein und seine Funktion während der Entwicklung der neuromuskulären Synapse charakterisieren. Weiters werden die regulatorischen Signalwege untersucht, um durch eine molekulare Analyse dieser Mechanismen auf deren Rolle bei der Bildung der neuromuskulären Synapse rückschliessen zu können.

Synapsen sind essentielle Schaltstellen des zentralen und peripheren Nervensystems, die Informationen zwischen verschiedenen Zellen weiterleiten. Die neuromuskuläre Synapse ist die spezialisierte Verbindungsstelle zwischen einem Motorneuron und einer Muskelfaser. Diese Synapsen regulieren jede Art der Bewegung innerhalb eines Organismus. Im Unterschied zu Synapsen im Gehirn sind neuromuskuläre Synapsen relativ gross und einfach strukturiert. Sie können ausserdem leicht in Zellkultursystemen und in Tiermodellen untersucht werden. Deshalb stellt die neuromuskuläre Synapse auch ein Modelsystem für Untersuchungen zur Entstehung von Synapsen im allgemeinen dar. Einer der wichtigsten Schritte während der Bildung von Synapsen ist die lokale Anreicherung von Rezeptoren auf der postsynaptischen Zelloberfläche. Diese Aggregation von Rezeptoren ist wichtig für die Funktion der Synapse, da diese die ausgeschütteten Neurotransmittermoleküle erkennen und binden und somit eine Signalweiterleitung ermöglicht wird. Das Ziel meiner Forschungsarbeiten konzentriert sich auf die Analyse der molekularen Vorgänge, die zur Bildung der neuromuskulären Synapse führen. Mit Hilfe von modernen molekularbiologischen und zellbiologischen Methoden versuche ich die Regulationswege an der neuromuskulären Synapse aufzuklären. Diese Experimente werden möglicherweise auch zu einem tieferen Verständnis der grundlegenden Prozesse der Synaptogenese im Gehirn beitragen. Sobald Motorneuronen mit Muskelfasern interagieren, findet ein Austausch von Signalen zwischen Muskel und Nerv statt und die Bildung einer neuromuskulären Synapse mit einer differenzierten präsynaptischen Nervenendigung und einem spezialisierten postsynaptischen Apparatus wird initiiert. An der postsynaptischen Muskelmembran kontrolliert eine Kinase, genannt MuSK, die Signaltransduktionswege, die für die Entstehung der neuromuskulären Synapse wichtig sind. Im Rahmen des FWF Projektes möchte ich die Regulierung dieses Proteins studieren. In früheren Studien konnten wir ein bis jetzt unbekanntes Protein isolieren, das an MuSK bindet. Dieses Protein ist homolog zu bekannten Proteinen, die beim intrazelluären Proteintransport involviert sind. Wir wollen dieses Protein und seine Funktion während der Entwicklung der neuromuskulären Synapse charakterisieren. Weiters werden die regulatorischen Signalwege untersucht, um durch eine molekulare Analyse dieser Mechanismen auf deren Rolle bei der Bildung der neuromuskulären Synapse rückschliessen zu können.