Molecular characterization of the presynaptic cytomatrix protein Bassoon - determinants for synaptic localization and role in the structural and functional organization of the cytoskeleton at the active zone of neurotransmitter release

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Die Funktion von Synapsen beruht auf einer definierten Anordnung von Membran- und cytoplasmatischen Proteinen an Orten der Erregungsübertragung im Nervensystem. Es wird vermutet, dass Spezialisierungen des corticalen Cytoskeletts an Synapsen - die prä- und postsynaptische Cytomatrix - entscheidend an Aufbau und Aufrechterhaltung von synaptischer Geometrie und Funktion beteiligt sind. Mit dem 420 kDa-Protein Bassoon haben wir kürzlich eine sehr große Komponente der bisher weitgehend uncharakterisierten präsynaptischen Cytomatrix identifiziert. Bassoon ist ein neuronenspezifisches Multidomänenprotein, das im Verlaufe der Synaptogenese als eines der ersten Proteine in synaptischen Spezialisierungen auftaucht und in seiner Lokalisation hochselektiv auf die präsynaptische Cytomatrix beschränkt ist. Mit dem vorgeschlagenen Projekt wollen wir herausfinden, inwieweit Bassoon an Aufbau und Funktion der Präsynapse beteiligt ist. Anhand transfizierter Neurone wollen wir die molekularen Mechanismen bestimmen, durch die Bassoon synaptisch lokalisiert wird, und testen, welchen Einfluss Bassoon auf die molekulare Organisation der Synapse hat. Zudem wollen wir Struktur und Orientierung von Bassoon an der Synapse durch elektronenmikroskopische Analysen bestimmen. Schließlich wollen wir Interaktionspartner für Bassoon identifizieren. Zusammen sollen diese Studien Aufschluss über die Funktionen von Bassoon und einzelner Bassoon-Domänen innerhalb des Netzwerks der präsynaptischen Cytomatrix geben.