Interactions between the transduction components in olfactory sensory neurons

• Applicant: Professor Dr. Stephan Frings
• Subject Area: Cognitive, Systems and Behavioural Neurobiology
• Term: from 2006 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 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 Programme: Research Units
• Subproject of: FOR 643: Information Processing in the Olfactory System