Modulation von AMPA-Rezeptoren durch TARPs (transmembrane AMPA-Rezeptor-regulierende Proteine)

TARP-ProjektAMPA-Re­zep­to­ren sind ei­ne Un­ter­fa­mi­lie der Glu­ta­mat­re­zep­to­ren und spie­len ei­ne ent­schei­den­de Rol­le in der schnel­len Sig­nal­wei­ter­lei­tung im Ge­hirn. Ob­wohl AMPA-Re­zep­to­ren ih­re grund­le­gen­de Funk­ti­on, näm­lich bei Bin­dung von Glu­ta­mat Ionen in die Zel­le zu lei­ten, al­lei­ne aus­üben kön­nen, sind an der Fein­ab­stim­mung die­ses Pro­zes­ses ei­ne Rei­he an­de­rer Pro­te­ine be­tei­ligt. Die mei­sten die­ser Pro­te­ine sind ins­be­son­de­re da­zu wich­tig, die AMPA-Re­zep­to­ren an ih­ren kor­rek­ten Be­stim­mungs­ort zu trans­por­tie­ren, wenn sie dort ge­braucht wer­den, sie aber auch zum rich­ti­gen Zeit­punkt wie­der zu ent­fer­nen. Über­ra­schend war die Ent­deckung ei­ner Klas­se von sechs klei­nen Mem­bran­pro­te­inen, die zwar auch an die­ser Trans­port­re­gu­lie­rung be­tei­ligt sind, darüber hin­aus aber auch di­rekt die funk­tio­nel­len Ei­gen­schaf­ten der AMPA-Re­zep­to­ren be­ein­flus­sen. Ins­be­son­de­re ver­stär­ken die­se trans­mem­bra­nen AMPA-Re­zep­tor-re­gu­lie­ren­den Pro­te­ine (TARPs) das durch Glu­ta­mat aus­ge­löste Sig­nal, in­dem sie den AMPA-Re­zep­tor-Kanal, durch den die Ionen in die Zel­le fließen, länger of­fen hal­ten. Für das Ver­ständ­nis der Funk­tions­weise von AMPA-Re­zep­to­ren ist es von großer Be­deu­tung, die­sen Me­cha­nis­mus zu ver­ste­hen. Wir be­schäf­ti­gen uns ins­be­son­de­re da­mit, die un­ter­schied­lich star­ken Ein­flüs­se der ver­schie­de­nen TARPs auf die AMPA-Re­zep­to­ren zu charak­te­ri­sie­ren, und un­ter­su­chen die Wech­sel­wir­kun­gen, die da­für ver­ant­wort­lich sind.


Eigene Publikationen zum Thema

  • C.Sager, D. Tapken, and M. Hollmann (2010).
    The C-terminal domains of TARPs: Unexpectedly versatile domains.
    Channels 4(3): 155-158.
    doi: 10.4161/chan.4.3.11349
    Abstract
     
  • C. Sager, J. Terhag, S. Kott, and M. Hollmann (2009).
    C-terminal domains of transmembrane α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole propionate (AMPA) receptor regulatory proteins not only facilitate trafficking but are major modulators of AMPA receptor function.
    Journal of Biological Chemistry 284(47): 32413-32424.
    doi: 10.1074/jbc.M109.039891
    Abstract
     
  • S. Kott, C. Sager, D. Tapken, M. Werner, and M. Hollmann (2009).
    Comparative analysis of the pharmacology of GluR1 in complex with TARPs γ2, γ3, γ4, and γ8.
    Neuroscience 158(1): 78-88 (Special issue “Protein Trafficking, Targeting, and Interaction at the Glutamate Synapse”).
    doi: 10.1016/j.neuroscience.2007.12.047
    Abstract
     
  • C. Sager, D. Tapken, S. Kott, and M. Hollmann (2009).
    Functional modulation of AMPA receptors by transmembrane AMPA receptor regulatory proteins.
    Neuroscience 158(1): 45-54 (Special issue “Protein Trafficking, Targeting, and Interaction at the Glutamate Synapse”).
    doi: 10.1016/j.neuroscience.2007.12.046
    Abstract
     
  • C. Körber, M. Werner, S. Kott, Z.-L. Ma, and M. Hollmann (2007).
    The transmembrane AMPA receptor regulatory protein γ4 is a more effective modulator of AMPA receptor function than stargazin (γ2).
    Journal of Neuroscience 27(31): 8442-8447.
    doi: 10.1523/jneurosci.0424-07.2007
    Abstract
     
  • C. Körber, M. Werner, J. Hoffmann, C. Sager, M. Tietze, S.M. Schmid, S. Kott, and M. Hollmann (2007).
    Stargazin interaction with α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole propionate (AMPA) receptors is critically dependent on the amino acid at the narrow constriction of the ion channel.
    Journal of Biological Chemistry 282(26): 18758-18766.
    doi: 10.1074/jbc.M611182200
    Abstract
     
  • S. Kott, M. Werner, C. Körber, and M. Hollmann (2007).
    Electrophysiological properties of AMPA receptors are differentially modulated depending on the associated member of the TARP family.
    Journal of Neuroscience 27(14): 3780-3789.
    doi: 10.1523/jneurosci.4185-06.2007
    Abstract      Pressemitteilung
     

Doktorarbeiten zum Thema

Diplom- und Masterarbeiten zum Thema

  • Christoph Körber
    Modulation der elektrophysiologischen Eigenschaften von AMPA-Rezeptoren durch TARPs
    01.03.2006 bis 27.09.2006
     
  • Charlotte Sager
    Charakterisierung der differentiellen Modulation von AMPA-Rezeptoren durch TARPs
    01.03.2006 bis 31.08.2006
     

Bachelorarbeiten zum Thema

  • Alina Dressler
    Bedeutung der Ex1-Domäne von Stargazin für die Modulation der AMPA-Rezeptorfunktion
    05.10.2009
     
  • Ellen Kloosterboer
    Generierung und Charakterisierung trunkierter Stargazin-Proteine
    01.10.2009
     
  • Markus Sudbrock
    Klonierung eines AMPA-Rezeptor-Stargazin-Fusionsproteins und dessen Expression in Xenopus-Oozyten
    11.08.2005
     
  • Romy Marx
    Der Effekt von Stargazin auf die Expression des Glutamatrezeptors GluR1(Q)flip
    23.06.2004
     

Beteiligte Wissenschaftler

Sandra LemosSandra Lemos
Raum NC 6/167
Tel. +49 234 32-28240
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Simon KöstersSimon Kösters
Raum NC 6/131
Tel. +49 234 32-27496
E-Mail


Peer Henning HöckerPeer Henning Höcker
Raum NC 6/131
Tel. +49 234 32-27496
E-Mail


Charlotte SagerDr. Charlotte Sager
Am Lehrstuhl bis 2010
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Sabine KottDr. Sabine Kott
Am Lehrstuhl bis 2010
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Markus WernerDr. Markus Werner
Am Lehrstuhl bis 2008
Derzeit Lehrstuhl für Zellphysiologie, RUB
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Christoph KörberChristoph Körber
Am Lehrstuhl bis 2007
Derzeit Universität Heidelberg
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