Structure-function relationships of the VILlP-1 - a4ß2 nAChR interaction - implications for nicotine-induced functional up-regulation of the a4ß2 nicotinic acetylcholine receptor

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Erhöhte Nikotinspiegel, wie sie bei Rauchern vorliegen, führen zu einer erhöhten Affinität des a4ß2 nikotinischen Azetylcholinrezeptors (nAChR) für den Neurotransmitter Azetylcholin im Gehirn von Mensch und Ratte. Dieser Prozess wird als funktionelle Hochregulation bezeichnet und mit Nikotinabhängigkeit und den positiven Wirkungen von Nikotin auf Kognition in Zusammenhang gebracht. Das Ziel dieses Projektes ist es, die molekularen Mechanismen zu untersuchen, die zur funktionellen Hochregulation von hochaffinen a4ß2 nAChR führen. Die Hochregulation könnte durch die Erhöhung der Zahl hochaffiner Rezeptoren verursacht werden, die über posttranslationale Mechanismen, wie herabgesetzter Transport ins Zeliinnere, erhöhte Bildungrate von Rezeptorkomplexen oder verstärkter Transport zur Zelloberfläche vermittelt werden. VILIP-1, ein neuronales Calciumsensor-Protein, das clathrin-abhängigen Transport von Rezeptoren beeinflusst, bindet an die große zytoplasmische Schleife der a4-Untereinheit des nACh-Rezeptors in der Nähe von Signalmotifen zur Regulation des intrazellulären Transports. Wir werden die Hypothese untersuchen, dass das neuronale Calciumsensor-Protein VILIP-1 ein neuer funktioneller Modulator des a4ß2 nAChR in Neuronen darstellt. VILIP-1 könnte an den molekularen Mechanismen beteiligt sein, die zur funktionellen Hochregulation des Rezeptors führen und die Teil der Prozesse sind, die Nikotinsucht als auch verbesserte Kognition beispielsweise bei neurologischen Erkrankungen bewirken.