Freie Universität Berlin, Department of Biology, Chemistry, Pharmacy,
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Bei synaptischen Kontakten zwischen Nervenzellen organisiert die präsynaptische aktive Zone Ca2 + vermittelte Freisetzung von Neurotransmittern um Neurotransmitter-Rezeptoren, die an der postsynaptischen Spezialisierung lokalisiert sind, zu aktivieren. Wie diese synaptischen Kompartimente aufgebaut sind und ihre Funktion ausüben wird intensiv untersucht.

Durch genetische Analysen der Fruchtfliege Drosophila konnten wir einen Master-Organisator der präsynaptischen aktiven Zonen identifizieren, ein Protein, das wir Bruchpilot nannten. In Synapsen, denen Bruchpilot fehlt, funktioniert das Anhäufen von präsynaptischen Ca2+-Kanälen nicht korrekt und die Effizienz der Neurotransmitterfreisetzung ist drastisch reduziert. So könnte dieses Protein auch fähig sein, Veränderungen der synaptischen Leistung in vivo zu organisieren.

Wir wenden uns nun der Architektur der aktiven Zone durch systematische Analysen von Synapsen in zwei Modellen, Fliegen und Mäusen, zu. Zu diesem Zweck wird die genetische und biochemische Analyse mit einer neueren Entwicklung der Lichtmikroskopie kombiniert, stimulierte Emissionsmikroskopie (STED).

STED erhöht die Auflösung der Fluoreszenzmikroskopie drastisch, wodurch bisher ungesehene Substrukturen in der molekularen Architektur von Synapsen aufgedeckt werden. Unsere Ergebnisse sind im Zusammenhang mit Lernen und Gedächtnis sowie für degenerative Erkrankungen des Nervensystems relevant.

Weitere Informationen zum Hintergrund unserer Forschung, aktuelle Projekte und STED-Mikroskopie sind auf unserer englischen Internetseite verfügbar.