Calcium Channels, NO and Synaptic Plasticity

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Synaptische Plastizität benötigt die Erregungs-abhängige Transkription verschiedenster Gene. Unklar ist, ob die präsynaptische Transmitterfreisetzung durch NO abhängige Phosphorylierung von RGS-2 durch cGMP Kinase I moduliert wird. Wir werden diese Frage an geeigneten knockout-Mäusen untersuchen. Ein wesentliche Signal ist der postsynaptische Anstieg von [Ca2+]i. Wir konnten zeigen, dass durch Hippokampus-spezifische Inaktivierung des L-Typ Cav1.2 Kalziumkanalgens L-LTP, Aktivierung CRE-regulierter Gene und räumliches Lernen stark vermindert ist. Unklar ist, wie das Signal von der Zellmembrane in den Zellkern weitergeleitet wird. Eine Möglichkeit ist, dass dies durch Ionenkanal-spezifische Aktivierung von CaM und eventuell CaM Kinase II erfolgt. Andererseits wurde postuliert, dass Ca2+ direkt zur Erhöhung des nuklearen Kalziums führt. Diese Hypothesen werden wir prüfen, in dem wir Mäuse herstellen werden, in denen der Cav1.2 spezifische CaM-Bindungsplatz, durch den CaM die Funktion des Cav1.2 Kanals beeinflusst, inaktiviert wurde. Zusätzlich werden wir Mäuse züchten, bei denen die putativen Phosphorylierungsstellen der cAMP Kinase und CaM kinase II mutiert wurde. Hinzu kommen Untersuchungen zur Bedeutung des Cav1.2 Kanals für die Bildung von Angst und die Regulation des circadianen Rhythmus.