Das neuronale Zellerkennungsmolekül CHL1: Seine Beziehung zum Hitzeschockprotein Hsc70 und zu synaptischen Vesikeln

• Antragstellerin: Professorin Dr. Melitta Schachner
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2005
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5402813

Mit dem Hitzeschockprotein Hsc70 konnte erstmalig ein Interaktionspartner des neuralen Zellerkennungsmoleküls CHL1 identifiziert werden. Ziel dieses Projektes ist es, die Funktion dieser interessanten Bindung zwischen einem transmembranen Zelladhäsionsmolekül und dem intrazellulären Chaperon (Faltungsprotein, das die korrekte Faltung denaturierter oder neu-synthetisierter Proteine fördert) aufzuklären. CHL1 ist Mitglied der Immunglobulin-Superfamilie und spielt eine wichtige Rolle in der Zelladhäsion, dem Überleben neuronaler Zellen, dem Auswachsen von Neuriten, sowie bei der Migration von Neuronen. Das Chaperon Hsc70 ist ein konstitutiv-exprimiertes Hitzeschockprotein, das eine besonders hohe Expression während der frühen Entwicklung des Maushirns zeigt. Viele Eigenschaften von Hsc70 machen es zu einem interessanten Bindungspartner für CHL1: Interaktionen mit dem Zytoskelett, eine Anreicherung von Hsc70 in Prä- und Postsynapsen, die Beteiligung von Hsc70 an der Entpackung von clathrin-coated vesicles (CCV) und synaptischer Vesikel, sowie sein Einfluss auf Signaltransduktionskaskaden und Apoptose. Die Kolokalisation von CHL1 und Hsc70 in Präsynapsen inhibitorischer Intemeurone, sowie die Interaktion von Hsc70 mit präsynaptischen Proteinen wie GAD65, CSP und SGT, veranlasst uns, die CHL1-Hsc70-Bindung im Hinblick auf synaptische Vesikelfunktion zu untersuchen. Im Rahmen dieser Studie sollen biochemische, molekularbiologische, immunhistochemische und elektronenmikroskopische Untersuchungen als auch elektrophysiologische Messungen präsynaptischer Aktivitäten und stereologische Morphometrie zum Einsatz kommen. Es sollen bestimmte synaptische Vesikelfunktionen durch dominant-negative Konstrukte für Hsc70, CSP, SGT und CHL1 in Hippokampus-Neuronen in vitro mit und ohne synaptische Vesikelfunktion-stimulierende CHL1-Antikörper analysiert werden. Auch sollen konstitutiv und konditionell CHL1-defiziente Mäuse auf ihre Vesikelfunktionen hin analysiert werden. Mit diesen Studien erhoffen wir, Zusammenhänge zwischen einem neuralen Zellerkennungsmolekül und synaptischen Vesikelfunktionen aufzuklären.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen