Fachbereich 13 - Biologie
Institut für Neuro- und Verhaltensbiologie
Neurobiologie

Repulsive Signalsysteme

Um das korrekte Kreuzen an der ZNS Mittellinie sicherzustellen, werden axonale Wachstumskegel unter anderem von einem evolutionär konservierten repulsiven Systems geleitet. In Drosophila exprimieren die ML-Gliazellen das repulsiv wirkende Slit-Protein. Dieses kann an die Roundabout-Rezeptoren binden, die in den longitudinalen, nicht aber in den kommissuralen ZNS-Axonen exprimiert werden. Eine genetische Analyse der Gene leak und kuzbanian zeigte, daß beide Gene in diesem repulsiven System involviert sind. Mutationen in leak, das den Roundabout-2-Rezeptor kodiert, wurden zunächst aufgrund von Defekten in der larvalen Kutikula durch Nüsslein-Volhard et al. aufgedeckt. Analysen des Kopfphänotyps lassen vermuten, daß Slit möglicherweise auch als attraktives Wegfindungssignal während der Zellbewegung der dorsalen ektodermalen Zellschicht dienen kann. kuzbanian codiert für eine Metalloprotease der ADAM Familie und reguliert das Kreuzen von Axonen an der Mittellinie. Eine genetische Interaktion mit slit konnte nachgewiesen werden. Die Expression eines dominant negativen Kuzbanian-Proteins in den ZNS-Mittellinienzellen führt zu einem abnormen Kreuzen von Axonen an der Mittellinie. Weiterhin wird der Roundabout-Rezeptor nicht von den kommissuralen Axonen entfernt. Die von uns durchgeführten Analysen führen zu einem Modell, in dem Kuzbanian die proteolytische Aktivierung des Slit/Roundabout-Rezeptorkomplexes vermittelt.

Drittmittelgeber:

DFG

Beteiligte Wissenschaftler:

Prof. Dr. C. Klämbt, K. Schimmelpfeng, S. Gögel

Veröffentlichungen:

Schimmelpfeng, K., Gögel, S., and Klämbt, C. (2001) The function of leak and kuzbanian during axon crossing at the CNS midline in the Drosophila embryo. MOD 106, 25-36.