RT Dissertation/Thesis
T1 Der Beitrag von Neurofascin zur Entstehung und Lokalisation von Gephyrinclustern während der inhibitorischen Synaptogenese im ZNS
A1 Burkarth,Nadine
WP 2008/05/27
AB Membrangebundene Zelladhäsionsmoleküle (CAMs) stellen Schlüsselkomponenten bei der Entstehung exzitatorischer Synapsen im ZNS dar. Bislang war wenig zu deren Rolle bei der Entstehung inhibitorischer Synapsen bekannt. Insbesondere der funktionelle Zusammenhang zwischen CAMs und der Clusterbildung des postsynaptischen Gerüstproteins Gephyrin, das die Akkumulation von GABAA-Rezeptoren an inhibitorischen Postsynapsen steuert, muss noch aufgeklärt werden. Neurofascin gehört zur L1-Unterfamilie der Immunglobulin-ähnlichen CAMs (IgCAMs). In vivo wurde gezeigt, dass es die Entstehung und Lokalisation von GABAergem Input an zerebellären Purkinje-Neuronen reguliert. Neurofascin stellt deshalb ein aussichtsvolles Kandidatenmolekül für die Rekrutierung von Gephyrin an inhibitorische Postsynapsen dar. 
Zu frühen Entwicklungszeitpunkten korrelierten die Bildung von Gephyrinclustern und ihre Translokation an den Axonhügel mit der Expression von Neurofascin auf dem Soma und Axoninitialsegment (AIS) dissoziierter hippokampaler Neurone. Des Weiteren wurde zu frühen Zeitpunkten der Synaptogenese hauptsächlich eine Neurofascin-Isoform exprimiert, der die fünfte Fibronektin-III ähnliche Domäne fehlt (NF-5te FN-III). Im Gegensatz dazu wurde die Isoform NF+5te FN-III erst im adulten Rattengehirn exprimiert.
Die Transfektion von Expressionsvektoren unterschiedlicher Neurofascin-Isoformen bzw. Deletionsmutanten ergab, dass die embyronale Isoform NF-5te FN-III notwendig für die Gephyrinclusterbildung ist. Dieser Prozess scheint von extrazellulären Interaktionspartnern auf prä;- bzw. postsynaptischen Komponenten abhängig zu sein. Gegenwärtig ist die Identität eines Neurofascin-Interaktionspartners jedoch unbekannt. Punktmutationen in der zytoplasmatischen Domäne Neurofascins deuten darauf hin, dass dieses durch Aktivierung intrazellulärer Signalkaskaden die Clusterbildung von Gephyrin induziert.
Mittels shRNA-vermitteltem Knockdown wurde gezeigt, dass Neurofascin notwendig für die Translokation von Gephyrin an den Axonhügel hippokampaler Neurone ist. Überdies ist Neurofascin sogar hinreichend für die funktionelle Wiederherstellung anomal lokalisierter Gephyrincluster nach Neurofascin-Knockdown. Die Expression von NF-5te FN-III resultierte in einer Akkumulation exogen exprimierten GFP-Gephyrins. Dies deutet auf einen funktionellen Zusammenhang zwischen Neurofascin und Gephyrin hin. Kolokalisationsstudien in HEK293- bzw. PC12E2-Zellen lieferten jedoch keinen Hinweis für eine direkte Neurofascin-Gephyrin-Interaktion, die zu den beobachteten Effekten führt.  

K1 GABAerge Nervenzelle
K1 Nervenzelle
K1 Neurales Zell-Adhäsionsmolekül
K1 Gephyrin
K1 NFASC-Protein
K1 Hippocampus
PP Hohenheim
PB Kommunikations-, Informations- und Medienzentrum der Universität Hohenheim
UL http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2008/270