Biosynthese, Sortierung und Protein-Protein-Interaktionen von SNARE-Proteinen in vivo: Untersuchungen mit GFP-Fusionsproteinen in transfizierten Neuronen

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Als Schlüsselproteine der Neurosekretion wurden die SNARE-Proteine Synaptobrevin, Syntaxin und SNAP-25 identifiziert. Sie bilden den ternären SNARE-Komplex aus, welcher eine Voraussetzung für die Fusion von synaptischen Vesikeln mit der presynaptischen Membran darstellt. Weitere Proteine, wie Synaptotagmin, nSec1 und Synaptophysin, binden an einzelne SNARE-Proteine und können dadurch die Bildung des SNARE-Komplexes und/oder den intrazellulären Transport der SNARE-Proteine regulieren. Der Biosyntheseweg dieser Proteine, ihre Lokalisation vor und nach Nervenstimulation und insbesondere in welchen intrazellulären Kompartimenten die unterschiedlichen Protein-Protein Interaktionen stattfinden, ist nicht bekannt. Dies soll durch die Expression von GFP-Fusionsproteinen in Neuronen und durch verschiedene Fluoreszenztechniken wie Immunfluoreszenz, konfokale Lasermikroskopie und FRAP (Fluorescence resovery after photobleaching) untersucht werden. Um die Interaktion von zwei Proteinen nachzuweisen, werden diese mit unterschiedlichen Varianten des GFP versehen und mit Fluoreszenz-Resonanz-Energie-Transfer (FRET) analysiert. Im Vordergrund der Untersuchungen steht die Bildung des binären und ternären SNARE-Komplexes und dessen Regulation durch die Bindung von nSec1 an Syntaxin. Die Bildung dieser Proteinkomplexe ist entscheidend für die Regulation der Neurosekretion und damit für die Kommunikation zwischen Nervenzellen.