Endogenous calcium buffers: role in spatial calcium signalling and for the induction of synaptic plasticity

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Ca2+ ist ein vielseitiges intrazelluläres Signalmolekül und insbesondere wichtig für viele neuronale Funktionen wie z.B. die Ausbildung von synaptischer Plastizität als Grundlage von Lern- und Gedächtnisvorgängen. Trotz seiner vielfältigen Wirkungen aktiviert Ca2+ die verschiedenen Prozesse nicht wahllos. Ein Grund für diese Selektivität besteht vermutlich in der räumlichen und zeitlichen Verteilung der Ca2+ Ionen. Diese wird wesentlich durch mobile und immobile zelluläre Ca2+ bindende Proteine bestimmt. Da die Eigenschaften dieser Proteine innerhalb von Neuronen jedoch noch recht unbekannt sind, verstehen wir die Faktoren der räumlichen und zeitlichen Verteilung von Ca2+ Ionen nur relativ schlecht. In diesem Projekt werden wir hippokampale Körnerzellen der Maus als Modellsystem verwenden, um Ca2+ bindende Proteine zu untersuchen und um deren Einfluss auf die Verteilung von Ca2+ Ionen und die daraus resultierenden Konsequenzen für die Induktion synaptischer Plastizität zu untersuchen. Dazu setzen wir elektrophysiologische und bild-gebende Techniken an lebenden Gehirnschnitten ein. Wir erwarten, dass unsere Ergebnisse die grundlegenden Faktoren beleuchten, welche die räumliche Ausbreitung intrazellulärer Ca2+ Signale bestimmen, und zum Verständnis der zellulären Grundlagen von Lernen und Gedächtnisbildung beitragen.