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Regulation neuronaler Cadherine durch aktivitätsabhängige lokale Änderungen des pH-Wertes im synaptischen Spalt

通过突触间隙活动依赖性局部 pH 变化调节神经元钙粘蛋白

基本信息

批准号：
98219538
负责人：
Professor Dr.-Ing. Werner Baumgartner
金额：
--
依托单位：
Institut für Anatomie und Zellbiologie
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2008
资助国家：
德国
起止时间：
2007-12-31 至 2012-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/98219538?language=en
关键词：
Regulation neuronaler Cadherine durch aktivit

项目摘要

Die Fähigkeit zur Adaptation der synaptischen Transmissionseffizienz an veränderte neuronale Aktivitäten (synaptische Plastizität) stellt eine wichtige dynamische Eigenschaft des Nervengewebes dar. Viele Untersuchungen fokussieren auf die Frage nach den Signalmechanismen, die für eine erhöhte Freisetzung von Neurotransmittern und für eine erhöhte Sensitivität an der Postsynapse verantwortlich sind, und so funktionell die Potenzierung synaptischer Übertragungen erklären können. In jüngerer Zeit rücken Fragen zu den strukturellen Veränderungen an Synapsen, die zusätzlich zu den dynamischen Prozessen für die langfristige Veränderung der synaptischen Übertragung verantwortlich sind, zunehmend mehr in den Vordergrund. Die Arbeitsgruppen der Antragsteller haben in den letzten Jahren wesentliche Beiträge zu diesem Thema erbracht, indem sie mit innovativen Methoden wie der Atomkraftmikroskopie auf Einzelmolekülebene zeigen konnten, dass Veränderungen der Adhäsionsstärke der Cadherine durch aktivitätsabhängigen Abfall der Ca2+-Konzentration im synaptischen Spalt die Transmissionszonen und so die räumliche Struktur von Synapsen modulieren kann. Im vorliegenden Antrag soll der Einfluss des extrazellulären pH-Wertes, der aktivitätsabhängigen Schwankungen unterliegt, auf die Cadherin-Adhäsion untersuchet werden. Dies soll auf Einzelmolekülebene mit der Atomkraftmikroskopie und auf zellulärer Ebene mit der Laserpinzetten-Technik erfolgen. Um der Frage nachzugehen, ob das Ausmaß der physiologisch auftretenden pH-Veränderungen im synaptischen Spalt tatsächlich ausreicht, um die Cadherin-Funktion signifikant zu beeinflussen, soll an kultivierten hippocampalen Neuronen der pH-Wert im synaptischen Spalt bei neuronaler Aktivität bestimmt werden. Der Vergleich der pH-Sensitivität der untersuchten Cadherine mit den pH-Werten im synaptischen Spalt bei neuronaler Aktivität wird wesentliche neue Einsichten in grundlegende Mechanismen der synaptischen Plastizität erlauben.

Die Fähigkeit zur Adaptation der synaptischen Transmissionsefizienz an veränderte neuronale Aktivitäten（synaptische Plastizität）stelt eine wichtige dynamische Eigenschaft des Nerve webes dar. Viele Untersuchungen fokussieren auf die Frage nach den Signalmechanismen，die für eine erhöhte Freisetzung von Neurotransmittern und für eine erhöhte Sensitivität an der Postsynapse verantwortlich sind，und so funktionell die Potenzierung synaptischer Übertragungen erklären können.在早期Fragen zu den strukturellen Veränderungen an Synapsen，die zusätzlich zu den dynamischen Prozessen für die langfristige Veränderung der synaptischen Übertragung verantwortlich sind，zunehmend梅尔在den Vordergrund。近几年来，Antragsteller的工作组一直致力于这一主题，他们采用了创新的方法，即通过激活突触Spalt中的Ca 2+浓度来调节钙调素的粘附，从而使突触结构能够调节。在本研究中，Antrag的作用是由于pH值过高、活化的Schwankungen的作用，以及钙粘蛋白-粘附韦尔登的作用。这两种方法都是通过原子能显微镜来实现的，也是通过激光技术实现的。因此，在神经元突触活动中，钙粘蛋白功能的变化对突触pH值的影响是非常显著的，因此，在神经元突触活动中，钙粘蛋白功能的变化对突触pH值的影响是韦尔登活动的重要影响。对神经元激活突触Spalt的pH敏感性的研究将为突触可塑性机制的基础提供新的理论依据。