Extrasomatischer Transport und Translation von mRNA in Neuronen

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Ziel unseres Antrags ist, die Bedeutung und die Mechanismen der dendritischen mRNA-Lokalisierung am Beispiel der MAP2- und a-CaMKII-mRNA zu untersuchen. In der vergangenen Förderperiode haben wir in zwei auf neuronalen Primärkulturen basierenden Testsystemen cis-Elemente der dendritischen mRNA-Lokalisierung in den 3'-untranslatierten Regionen beider Transkripte identifiziert, die keine auffällige Sequenzhomologie zueinander besitzen. Um die Funktionalität dieser cis-Elemente in vivo überprüfen zu können, haben wir Vektoren zur Expression rekombinanter mRNA-Moleküle in transgenen Mäusen hergestellt. Mit Hilfe der transgenen Tiere soll zudem getestet werden, ob rekombinante Transkripte in Dendriten translatiert werden und wie die extrasomatische Proteinsynthese reguliert wird. Ein 90 kDa Protein des Rattengehirns, das in UV-Crosslinking Assays spezifisch mit dem MAP2-cis-Element interagiert, wird z.Zt. biochemisch angereichert, um eine Peptidsequenzanalyse zu ermöglichen. Mittels des Tri-Hybrid-Systems wurden cDNA-Klone isoliert, die poteintielle trans-Faktoren kodieren. Ein Protein, das Ähnlichkeiten zu dem an doppelsträngige RNA bindenden Protein Staufen von Drosophila melanogaster aufweist, ist in Neuronen somatodendritisch lokalisiert. Um den Einfluß dieses Proteins und anderer trans-Faktoren auf die Stabilität, Translation und extrasomatische Lokalisierung neuronaler mRNA-Molekulare in vivo untersuchen zu können, planen wir die Herstellung defizienter Mäuse, in denen die entsprechenden Gene inaktiviert wurden.