The structural and functional basis of neuroreceptor clustering by gephyrin

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Die Verankerung und Akkumulation von Neurorezeptoren ist von fundamentaler Bedeutung für die korrekte Signalübertragung im zentralen Nervensystem. Das Gephyrin Protein spielt bei der Organisation in glycinergen Synapsen eine kritische Rolle. Gephyrin besteht aus einer 20 kDa N-terminalen und einer 40 kDa C-terminalen Domäne, die durch eine aus ca. 160 Aminosäuren bestehende zentrale Region verknüpft sind. Auf der Basis der Strukturen der trimeren N- und dimeren C-terminalen Domänen, wurde postuliert, dass Gephyrin eine hexagonale Gerüststruktur unterhalb der postsynaptischen Membran ausbildet. Gephyrin interagiert mit einer Reihe von Partnerproteinen, dazu gehören die leichten Ketten l und II des Dyneins, der Cdc42-spezifische Guaninnukleotid-Austauschfaktor Collybistin, Tubulin und die β-Untereinheit des Glyzinrezeptors. Mit Hilfe biochemischer, biophysikalischer und struktureller Untersuchungen werden wir die Wechselwirkungen zwischen Gephyrin und den genannten Proteinen untersuchen und den Beitrag dieser Komplexe zur Ausbildung des hexagonalen Gerüsts charakterisieren. Gleichzeitig werden wir das Gesamtprotein auf der Basis einer Kristallstruktur und mittels der Röntgenkleinwinkelstreuung analysieren, um die relative Anordnung der N- und C-terminalen Domänen sowie die Struktur der zentralen Region zu verstehen.