Fachbereich 05 - Medizinische Fakultät
Interdisziplinäres Zentrum für Klinische Forschung (IZKF)
Regeneration und Plastizität im Nervensystem

Projekt F8:
Molekulare und zelluläre Aspekte synaptischer Plastizität im ZNS

In Untersuchungen zur Topographie der retino-colliculären Projektion retinaler Ganglienzellen (RGC) nach einer partiellen Quetschung des Sehnerven konnten wir demonstrieren, dass intraoculär injizierter Tracer ausschließlich im rostro-medialen Colliculus superior (CS) akkumuliert. Zwei Aspekte dieser Reorganisationsplastizität im CS sollen bearbeitet werden:

1. Wir wollen untersuchen, welche Konsequenzen die Deafferenzierung und Reorganisation des synaptischen Inputs im CS für die Zielzellen und insbesondere den molekularen Aufbau der postsynaptischen Dichte (PSD) hat. Dafür werden zum einen ultrastrukturelle Untersuchungen, “In situ Hybridisierungen“ und Immunfärbungen für synaptische Markerproteine durchgeführt. Weiterhin sollen PSD-Präparationen von deafferenzierten und neu innervierten Bereichen des CS verglichen werden. Da zu vermuten ist, daß der Reorganisation axonaler Endigungen im rostro-medialen CS eine differentielle Genexpression zugrunde liegt, wollen wir mit Hilfe eines “Differential Display Screens“ bzw. mit der “cDNA Array“ Methode differentiell exprimierte Gene erfassen.
2. In diesem Projektteil sollen Determinanten der Reorganisation der retino-colliculären Projektion identifiziert werden. Analysiert werden soll insbesondere die Expression von Genen, die an der Entwicklung der retino-colliculären Projektion beteiligt sind. Da sowohl NMDA-Toxizität, als auch 'optic nerve crush' die Topographie des axonalen Transports verändern, könnte eine Blockade des anterograden axonalen Transports ursächlich sein.Um diese Hypothese zu testen werden wir durch Applikation von Lidocain den axonalen Transport unterbrechen und überprüfen, ob dies zu einer ähnlichen Reorganisation des axonalen Transports führt. Ziel anschließender Untersuchungen muß es sein, Faktoren zu finden, die die zielgerichtete Orientierung dieser RGC-Axone im ZNS ermöglichen.

Beteiligte Wissenschaftler:

PD Dr. Böckers, PD Dr. Bockmann

Veröffentlichungen:

Redecker P, Gundelfinger ED and Boeckers TM (2001) The cortactin-binding postsynaptic density protein ProSAP1 in non-neuronal cells. Histochem Cytochem 49(5):639-48.

Böckers TM, Mameza MG, Kreutz MR, Bockmann J, Weise C, Buck F, Richter D, Gundelfinger ED, Kreienkamp H-J (2001) Synaptic scaffolding proteins in rat brain: Ankyrin repeats of the multidomain Shank protein family interact with the cytoskeletal protein a-fodrin. J Biol Chem 276(43):40104-40112.

Dieterich DC, Böckers TM, Gundelfinger, ED Kreutz MR (2002) Screening for differentially expressed genes in the inner retina and optic nerve after optic nerve crush. Neurosci Lett in press.

Böckers TM, Bockmann J, Kreutz MR, Gundelfinger ED (2002) ProSAP/Shank proteins- a family of higher order organizing molecules of the postsynaptic density with an emerging role in human neurological disease. J Neurochem 81(5): 903910

Bockmann J, Kreutz MR, Gundelfinger ED, Böckers TM (2002) ProSAP / Shank postsynaptic density proteins interact with insulin receptor tyrosine kinase substrate IRSp53. J Neurochem 83, 1013-1017