Untersuchung der Regulation von Cdk5 in Neuronen im Modellorganismus Caenorhabditits elegans
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In der Arbeit „Untersuchung der Regulation von Cdk5 in Neuronen im Modellorganismus Caenorhabditis elegans“ wurde die Hypothese aufgestellt, dass die Aktivität von Cdk5 postmitotisch durch Moleküle des Zellzyklus reguliert wird. Dies konnte durch Kombination der Cdk5 Mutante mit bekannten Zellzyklusregulatoren nicht bestätigt werden. Lediglich ein Regulator wurde im weiteren Verlauf der Arbeit weiter untersucht. Dabei handelt es sich um die β-TrCP Ubiquitin Ligase. Teil dieses Ubiquitin Ligase Komplexes ist LIN23, das mit seiner F-Box Domäne an den Komplex selbst bindet und mit der WD40 Domäne phosphorylierte Zielproteine erkennt, die im Anschluss ubiquitiniliert werden. Tiere denen LIN23 fehlt zeigen neben starken morphologischen Veränderungen auch eine starke Veränderung des Nervensystem (sowohl GABAerg als auch cholinerg). Dabei sind die Veränderungen voneinander unabhängig und können zellautonom gerettet werden. Der GABAerge Phänotyp besteht zum Einen aus einer veränderten hyperempfindlichen Reaktion von LIN23 Mutanten in gegenüber Aldicarb und zum Anderen in einer starken morphologischen Veränderung der GABAergen Synapsen. Dabei zeigen die GABAergen Synapsen keine funktionellen Veränderungen, da jeder Präsynapse eine Postsynapse zur Verfügung steht. Die GABAergen Phänotypen können partiell durch GABAerge Expression von LIN-23 gerettet werden. Der cholinerge Phänotyp besteht aus einer leicht aber signifikanten Veränderung der Dichte der Synapsen, aus einem signifikanten Unterschied in der Weite der Synapsen und aus zusätzlichen Synapsen in axonalen Subdomänen der cholinergen Neurone DA9 und DB7. Dabei können sowohl der Phänotyp der Weite der Synapse als auch die Veränderung der axonalen Subdomänen durch cholinerge Expression von LIN-23 gerettet werden. Lediglich die Dichte der Synapsen lässt sich nicht durch eine cholinerge Expression retten. Des Weiteren können die cholinergen Phänotypen durch eine cholinerg exprimierte dominatnegative Variante (ΔF-lin-23) von LIN-23 induziert werden. Dieses ΔF-lin-23 ist außerdem ein sehr gutes Werkzeug, um potentielle Interaktoren im cholinergen Nervensystem zu fischen, da es eine HA-Tag besitzt.
