Molekulare Zusammensetzung, Entwicklung und Funktion der Photorezeptor-Bandsynapse der Säuger-Retina

• Applicant: Professor Dr. Johann Helmut Brandstätter
• Subject Area: Molecular Biology and Physiology of Neurons and Glial Cells
• Term: from 2005 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 14434393

Die Photorezeptoren in der Retina - der lichtaufnehmende, sensorische Teil unseres Auges - wandeln die Lichtquanten in neuronale Signale um und übertragen diese an ihren Synapsen auf die nachgeschalteten Neuronen. Die Synapse der Photorezeptoren gehört zu den leistungsfähigsten und komplexesten chemischen Synapsen im Zentralnervensystem und sie ist die erste Schaltstelle in der Übertragung der Lichtsignale im Sehsystem. Fehlfunktionen an der Photorezeptor-Synapse können zu einer Beeinträchtigung der Sehleistung führen bis hin zur völligen Erblindung. Trotz dieser zentralen Stellung der Photorezeptor-Synapse im Sehsystem, ist ihre molekulare Struktur und Funktion bislang kaum verstanden. Erst kürzlich haben wir mit Bassoon ein präsynaptisches Cytomatrixprotein gefunden, das essentiell für die Bildung der Photorezeptor-Synapse ist. Im beantragten Projekt wollen wir untersuchen, welche molekularen Bausteine die Photorezeptor-Synapse aufbauen, wie diese Bausteine während der Entwicklung zu einer reifen, funktionsfähigen Synapse zusammengesetzt werden und wie der turnover der Bausteine im normalen Gebrauch der Synapse abläuft. Diese Fragen werden mit verschiedenen Methoden - Immunozytochemie, Biochemie, Molekularbiologie und Physiologie - untersucht. Zusätzlich steht uns ein Mausmodell, die Bassoon-mutante Maus, zur Verfügung. Basierend auf den Ergebnissen werden wir eine Arbeitshypothese zur räumlich-zeitlichen Abfolge im Zusammenbau der Photorezeptor-Bandsynapse formulieren und diese in funktionellen Untersuchungen auf ihre Gültigkeit überprüfen. Aus dem beantragten Projekt erwarten wir grundlegende Einsichten in die molekulare Struktur und Funktion und damit auch in mögliche Fehlfunktionen der Photorezeptor-Synapse in der Säuger-Retina.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Privatdozentin Dr. Hanna Regus-Leidig