Wechselwirkungen zwischen den Transduktionskomponenten in Riechzellen

• Antragsteller: Professor Dr. Stephan Frings
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 14494825

Riechzellen reagieren auf Duftstimulation mit einer Transduktionskaskade, die zwei Sorten von Transduktionskanälen beinhaltet, cAMP-gesteuerte Kationenkanäle und Ca2+-gesteuerte Cl--Kanäle. Diese Kaskade ist darauf ausgelegt, ein erhebliches, depolarisierendes Rezeptorpotential auszulösen, obwohl die geringe Empfindlichkeit der ersten Stufe der Transduktion - der Aktivierung von Duftstoffrezeptoren - die Synthese des Botenstoffs cAMP stark limitiert. Die einzelnen Komponenten des Transduktionsmechanismus sind kürzlich aufgeklärt worden, wie auch eine Reihe von Prozessen, die die Transduktionskaskade durch Rückkopplungshemmung kontrollieren. Um dieses hochwirksame Verstärkungssystem quantitativ verstehen zu können, ist es nötig, die Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Transduktionskomponenten zu untersuchen und ihren individuellen Beitrag zum Rezeptorpotential aufzuklären. Wir schlagen hier vor, die Transduktionskaskade elektrophysiologisch zu untersuchen mit der Absicht, ein mathematisches Modell, das die olfaktorische Signaltransduktion beschreibt, abzuleiten. Wir werden die exzitatorischen und inhibitorischen Prozesse mit hoher Zeitauflösung untersuchen und werden dazu Konzentrationssprung-Experimente in intakten Riechzellen verwenden. Wir werden kontrollierte Störungen in das Transduktionssystem einbringen, indem wir Transduktionsproteine gezielt verändern, und indem wir die duftinduzierten Ströme manipulieren. Die Reaktion des Systems auf diese Störungen wird analysiert, um Aufschluss über die funktionellen Zusammenhänge im Transduktionssystems zu erhalten.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 643: Informationsverarbeitung im Riechsystem