Die Rolle von Tubulin Isotypen in neuronalem Mikrotubuliwachstum und in Transportprozessen
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The Role of Tubulin Isotypes in Neuronal Microtubule Growth and Transport Processes
Obwohl das Gehirn seit mehreren Jahrhunderten untersucht wird, ist seine Funktionsweise noch nicht vollständig verstanden. Es besteht aus einem komplexen Netzwerk von Neuronen, die über Synapsen miteinander verbunden sind. Diese übermitteln chemische und elektrische Signale von einer Zelle zur anderen. Die Fähigkeit des neuronalen Netzwerks und der Synapsen sich an Aktivität anzupassen wird Plastizität genannt und ermöglicht das Filtern von Informationen durch das Verstärken oder Abschwächen bestimmter Gedächtnispfade. Es wurde gezeigt, dass Synapsen auf Stimulierung mit dem Aktivieren einer Kaskade an regulierenden Signalwegen reagieren, einer davon ist die Anpassung von Zytoskelettelementen wie Mikrotubuli oder Aktin Filamenten. Diese Arbeit konzentriert sich auf Mikrotubuli, welche eine Vielzahl an Aufgaben in der Zelle verrichten, zum Beispiel, gerichteten Transport von synaptischen Proteinen. Die Grundbausteine von Mikrotubuli sind alpha- und beta-Tubulin Dimere, die sich aus einem Pool von Tubulin Isotypen zusammensetzen. Diese Studie zeigte, dass chemische Stimulation von hippocampalen Schnitten zu einem Anstieg eines bestimmten Tubulin Isotypen führte. Dies bestätigte, dass das Zytoskelett sich nach synaptischer Stimulierung veränderte und verweist auf eine geänderte Tubulin Isotypen Zusammensetzung. Um das in Verbindung mit der Mikrotubuli Funktion zu setzten, war das Ziel dieser Studie, den Effekt der Tubulin Isotypen Zusammensetzung auf das Mikrotubuliwachstum und den Transport aufzuklären. Ein Tubulin-beta-3 Knock Down wurde etabliert und in neuronalen hippocampalen dissoziierten Zellkulturexperimenten verwendet. Tubulin-beta-3 ist einer der bedeutendsten Isotypen im Gehirn und spezifisch für Neurone. Diese Arbeit zeigte, dass Zellen mit reduzierter Tubulin-beta-3 Expression Tubulin-beta-4 hoch regulierten und, dass Mikrotubuli mit diesen Veränderungen in der Isotypen Verteilung in Dendriten und Axonen schneller wuchsen. Auch das Motorprotein KIF5C und das Cargoprotein N-Cadherin bewegten sich ...