| Lokalisation und Dynamik des Adhäsionsmoleküls α-Neurexin in Axonen von kultivierten Hippocampusneuronen links: Durchlichtaufnahme von kultivierten Hippocampus-Neuronen, die das Adhäsionsmolekül α-Neurexin gekoppelt an GFP (grün) exprimieren. Synaptische Regionen sind rot markiert. mittig: Bewegungsbahnen=Trajektorien einzelner α-Neurexin-Moleküle (farbig) aufgenommen entlang des Axons und innerhalb synaptischer Punkte (weiße Punkte) mittels „Quantum Dots“ in einem sptPALM-Experiment. rechts: Beispielvideo zur Bewegung einzelner α-Neurexin-Objekte. |
Adhäsionsmoleküle sind wichtig für die Lenkung neuronaler Kontakte und maßgeblich an ihrer Herstellung und Aufrechterhaltung beteiligt.
Folglich ist ihre Umschlagsgeschwindigkeit und Fluktuation sowie die Herausbildung von Adhäsionskontakten, insbesondere in Synapsen, von wesentlicher Bedeutung für die Informationsübertragung in neuronalen Netzen.
Um den Aufbau und Abbau von Adhäsionskontakten in funktionellen Synapsen zu verstehen, untersuchen wir die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen von Adhäsionskontakten. Hier liegt unser Hauptinteresse auf Neurexinen. Es ist bereits bekannt, dass Mutationen von Neurexinen an der Entwicklung neuropsychiatrischer Erkrankungen wie Autismus oder Schizophrenie beteiligt sind.
In Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Markus Missler (Universität Münster /Westfalen) konzentrieren wir uns auf den Transport und die lokale Organisation von Neurexinen in GABAergen und glutamatergen Synapsen und deren Zusammenspiel mit Interaktionspartnern (Born et al. 2014, Neupert et al. 2015, Brockhaus et al., 2018).
Publikationen:
Brockhaus J, Schreitmüller M, Repetto D, Klatt O, Reissner C, Elmslie K, Heine M, Missler M. (2018)
α-Neurexins Together with α2δ-1 Auxiliary Subunits Regulate Ca2+ Influx through Cav2.1 Channels,
J Neurosci. 38: 8277-8294.
Voigt A, Freund R, Heck J, Missler M, Obermair GJ, Thomas U, Heine M (2016)
Dynamic association of calcium channel subunits at the cellular membrane,
Neurophotonics 3: 041809.
Neupert C, Schneider R, Klatt O, Reissner C, Repetto D, Biermann B, Niesmann K, Missler M, Heine M (2015)
Regulated Dynamic Trafficking of Neurexins Inside and Outside of Synaptic Terminals,
J. Neurosci 35: 13629-13647.
Born G, Breuer D, Wang S, Rohlmann A, Coulon P, Vakili P, Reissner C, Kiefer F, Heine M, Pape H-C, Missler M (2014)
Modulation of synaptic Function through the α-Neurexin-specific ligand Neurexophilin-1,
Proc Natl Acad Sci USA. 111(13): E1274-1283.v.
Biermann B, Sokoll S, Klueva J, Missler M, Wiegert JS, Sibarita JB, Heine M. (2014)
Imaging of molecular surface dynamics in brain slices using single-particle tracking,
Nat Commun. 5: 3024.
Mondin M, Labrousse V, Hosy E, Heine M, Tessier B, Levet F, Poujol C, Blanchet C, Choquet D, Thoumine O (2011)
Neurexin-Neuroligin Adhesions Capture Surface-Diffusing AMPA Receptors through PSD-95 Scaffolds,
J Neurosci 31(38): 13500-13515.
Heine M, Thoumine O, Giannone G, Tessier B, Choquet D. (2008)
Activity-independent and subunit-specific recruitment of functional AMPA receptors at neurexin/neuroligin contacts,
Proc Natl Acad Sci USA