TARP-Projekt Biochemie I - Rezeptorbiochemie

Modulation von Glutamatrezeptoren durch Hilfsproteine

AMPA-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

A. Bećić, J. Leifeld, J. Shaukat, and M. Hollmann (2022).
Tetraspanins as potential modulators of glutamatergic synaptic function.
Frontiers in Molecular Neuroscience 14: 801882.
doi: 10.3389/fnmol.2021.801882
Abstract
S.C. Haering, D. Tapken, S. Pahl, and M. Hollmann (2014).
Auxiliary subunits: Shepherding AMPA receptors to the plasma membrane.
Membranes 4(3): 469-490.
doi: 10.3390/membranes4030469
Abstract
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

Peer Henning Höcker
Identifizierung für die AMPA-Rezeptormodulation relevanter Domänen von Stargazin
März 2012 bis April 2017
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Modulation von AMPA-Rezeptoren durch Typ-II-TARPs
April 2011 bis März 2017
Arbeit als pdf herunterladen (7,2 MB)
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Hilfsuntereinheiten spannungsaktivierter Calciumkanäle als Modulatoren ionotroper Glutamatrezeptoren
Oktober 2008 bis Juni 2016
Arbeit als pdf herunterladen (51,2 MB)
Simon Haering
Identifikation und funktionelle Charakterisierung von Claudinuntereinheiten als neue transmembrane AMPA-Rezeptor-regulierende Proteine
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Arbeit als pdf herunterladen (22,8 MB)
Charlotte Sager
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Oktober 2006 bis Juli 2010
Arbeit als pdf herunterladen (5,4 MB)
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Charakterisierung der funktionellen Modulation von AMPA-Rezeptoren durch TARPs
März 2003 bis Juli 2008
Arbeit als pdf herunterladen (2,8 MB)

Diplom- und Masterarbeiten zum Thema

Hua Tan
Untersuchung von AMPAR-Stargazin-Wechselwirkungen mittels Reassemblierung geteilten GFPs
24.02.2014 bis 24.08.2014
Tobias Strasdeit
Elektrophysiologische Untersuchungen neuer glutamatrezeptormodulierender Proteine
23.07.2013 bis 29.07.2014
Peer Henning Höcker
Studien zum Mechanismus der Modulation von AMPA-Rezeptoren durch Typ-I-TARPs
01.10.2010 bis 24.10.2011
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

Jennifer Leifeld
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Modulation heteromerer Kainatrezeptoren durch NETO-Proteine
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Felix Kipper
Untersuchungen zur funktionellen Bedeutung konservierter Serinreste in der C-terminalen Domäne des TARPs γ2
Betreuer: Peer Henning Höcker
Isabella Tolle
Funktionale Modulation von NMDA-Rezeptoren durch die akzessorischen Untereinheiten CKAMP44a und CKAMP44b
17.09.2012
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Daniela Keinhörster
Elektrophysiologische Untersuchungen einer möglichen Modulation von AMPA- und NMDA-Rezeptoren durch NETO-Proteine
10.09.2012
Betreuer: Steffen Pahl
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Das Chaperon GRP78 als möglicher Interaktionspartner ionotroper Glutamatrezeptoren
07.11.2011
Betreuer: Jan Terhag
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Funktionelle Modulation von Punktmutanten des AMPA-Rezeptors GluA1 durch TARPs
21.09.2011
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Modulation des AMPA-Rezeptors GluR1 durch die α2δ-Untereinheit spannungsgesteuerter Calciumkanäle
09.2010
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Alina Dressler
Bedeutung der Ex1-Domäne von Stargazin für die Modulation der AMPA-Rezeptorfunktion
05.10.2009
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01.10.2009
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Klonierung eines AMPA-Rezeptor-Stargazin-Fusionsproteins und dessen Expression in Xenopus-Oozyten
11.08.2005
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Der Effekt von Stargazin auf die Expression des Glutamatrezeptors GluR1(Q)flip
23.06.2004
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