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Abstract:
Bei komplexen Hirnfunktionen wie z. B. der Gedächtnisbildung werden einzelne Kontaktstellen zwischen Nervenzellen durch die lokale Aktivität bestimmter Proteine moduliert. Der Transport der entsprechenden mRNAs in die Dendriten von Neuronen und deren anschließende lokale Translation an aktivierten Synapsen stellt hierbei einen möglichen Mechanismus dar. Staufen-Proteine spielen bei diesem Transportprozeß entlang von Mikrotubuli vom Zellkörper an die Synapsen eine wichtige Rolle. Weitere, daran beteiligte Proteine sind jedoch noch weitgehend unbekannt. Daher war ein Ziel meiner Doktorarbeit, Komponenten dieser Ribonucleoprotein-Partikel (RNPs) zu identifizieren. In Drosophila melanogaster sind Staufen, Barentsz sowie die schwere Kette von Kinesin (KHC) essentielle Proteine, die an der Lokalisierung von oskar mRNA an den posterioren Pol der Oocyte beteiligt sind. Daher habe ich mich zunächst mit der Frage beschäftigt, ob Säuger- Barentsz eine Komponente der Staufen/mRNP-Komplexe in Neuronen darstellt. Über Immunpräzipitationen gelang mir der Nachweis, daß Barentsz mit Staufen1 und zwei Staufen2-Isoformen interagiert. Diese Interaktion ist RNA-abhängig und erfolgt über die konservierte Domäne von Barentsz. Interessanterweise kommen sowohl die dendritisch lokalisierte BC1 RNA sowie mehrere noch nicht identifizierte mRNAs in den Barentsz- Komplexen vor. Weiterhin interagiert Barentsz mit dem eukaryontischen Initiationsfaktor eIF4AIII, dem RNA-Bindeprotein FMRP, der leichten und schweren Kette von MAP1B sowie mehreren noch nicht identifizierten RNA-Bindeproteinen. Im zweiten Teil meiner Doktorarbeit untersuchte ich, ob ein Kinesin-Motorprotein in diesen RNPs vorhanden ist. Wiederum gelang mir über Immunfällungen der Nachweis, daß Barentsz mit einem noch nicht identifizierten Kinesin mit einem Molekulargewicht von 150 kDa sowie mit KHC interagiert. Barentsz liegt in Gehirnextrakten phosphoryliert vor. Da eine Dephosphorylierung von Barentsz die Interaktion mit KHC verstärkt, könnte dies eine Regulation des Transportprozesses darstellen.
