Microtubule dynamics in postsynaptic structure and function: role of the microtubule severing enzyme katanin
突触后结构和功能中的微管动力学:微管切断酶剑蛋白的作用
基本信息
- 批准号:396813097
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2018
- 资助国家:德国
- 起止时间:2017-12-31 至 2022-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The microtubule cytoskeleton regulates different cellular processes including cell division, cell adhesion and cell migration. Furthermore, it participates in the structure and function of cells and acts as a track for the transport of molecular motors and their cargoes. Severing enzymes, such as spastin, katanin and fidgetin sever microtubules and participate in the regulation of microtubule dynamics. With respect to the delivery and function of neuronal synapses, it is currently unknown whether and how microtubule severing plays a role in this context.This research proposal aims to use a newly established conditional katanin knockout mouse (for postnatal, neuron-specific katanin depletion) and dominant-negative approaches, to unravel the role of katanin-mediated microtubule severing in the delivery, structure and function of neuronal synapses. A major goal is to study the dynamics of microtubules, their subcellular localization and their transient entry into dendritic spines in the absence of katanin gene expression or function, respectively. Moreover, the project asks whether such dynamic processes affect the binding of microtubule associated proteins (MAPs) and molecular motors to microtubules. Using time-lapse video microscopy in living neurons, it is a goal to compare the transport of synaptic proteins across genotypes. Imaging data should be complemented by molecular and biochemical assays. Finally, electrophysiological analysis should clarify whether katanin depletion affects synaptic transmission. If katanin depletion alters the structure and/or function of synapses, further assays to study neuronal network plasticity and mouse behaviour should be applied to understand a potential contribution of microtubule severing for network function and cognition.
微管细胞骨架调节不同的细胞过程,包括细胞分裂、细胞粘附和细胞迁移。此外,它参与细胞的结构和功能,并作为分子马达及其货物运输的轨道。切断酶,如spastin,katanin和fidgetin切断微管并参与微管动力学的调节。关于神经元突触的传递和功能,目前尚不清楚微管切断是否以及如何在此背景下发挥作用,本研究计划旨在使用新建立的条件性katanin敲除小鼠(用于出生后,神经元特异性katanin耗竭)和显性负性方法,以揭示katanin介导的微管切断在神经元突触的传递,结构和功能中的作用。一个主要的目标是研究微管的动力学,它们的亚细胞定位和它们在katanin基因表达或功能的情况下分别瞬时进入树突棘。此外,该项目还询问这种动态过程是否会影响微管相关蛋白(MAP)和分子马达与微管的结合。在活神经元中使用延时视频显微镜,目标是比较突触蛋白在基因型之间的转运。成像数据应辅之以分子和生物化学分析。最后,电生理学分析应澄清是否katanin耗竭影响突触传递。如果katanin耗竭改变了突触的结构和/或功能,则应应用进一步的测定来研究神经元网络可塑性和小鼠行为,以了解微管切断对网络功能和认知的潜在贡献。
项目成果
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Professor Dr. Matthias Kneussel, Ph.D.其他文献
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