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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-58297
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2012/5829/


Untersuchungen zur Funktion und subzellulären Lokalisation von PIST (PDZ domain protein interacting specifically with TC10) in Neuronen

Gößling, Enno Karl

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Neurone , PIST , Lokalisation , Mikroskopie , Immunzytochemie
Basisklassifikation: 44.90
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Kreienkamp, Hans-Jürgen (PD Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 18.06.2012
Erstellungsjahr: 2011
Publikationsdatum: 19.09.2012
Kurzfassung auf Deutsch: Der vesikuläre Transport zwischen membranumschlossenen Organellen und der Zell- membran eukaryotischer Zellen unterliegt einer strengen Regulation. In allen betei- ligten Kompartimenten gibt es Proteine, die die korrekte Sortierung von transpor- tierten Proteinen gewährleisten. Das Protein PIST wird als potentieller Kandidat eines Sortierproteins im Golgi-Apparat gehandelt. Nachgewiesene Interaktionen mit mehreren integralen Membranproteinen und mit Proteinen, deren Funktion im vesi- kulären Transportsystem belegt ist, sind hierfür starke Indizien. Neben seiner viel- fach beschriebenen Lokalisation am Golgi-Apparat wurde PIST darüberhinaus unter bestimmten Bedingungen auch schon an der Zellmembran beobachtet.
Eines der Ziele dieser Arbeit war eine genaue Beschreibung der subzellulären Loka- lisation von PIST in Neuronen. Unter Verwendung eines hochauflösenden Fluores- zenzmikroskops konnte das Verteilungsmuster von PIST in hippokampalen Neuronen detailliert beschrieben werden. PIST wurde am Trans-Golgi-Netzwerk lokalisiert und zeigte keine Kolokalisation mit Giantin, einem Markerprotein des cis- und medialen Golgi-Apparates.
Auf Grund der in der Literatur beschriebenen Interaktionen von PIST mit meh- reren synaptischen Proteinen (Glutamatrezeptoren, Neuroligine, Stargazin), wurde das Augenmerk des Weiteren auf eine mögliche synaptische Lokalisation gerichtet, welche fluoreszenzmikroskopisch nicht nachgewiesen werden konnte. Bei der proteinbiochemischen Untersuchung von cerebralen PSD-Präparationen konnte ebenfalls keine Anreicherung von PIST beobachtet werden. Mit Bezug auf die Literatur über PIST scheint sich die Präsenz von PIST in der PSD auf das Kleinhirn zu beschrän- ken.
Die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten funktionellen Untersuchungen rich- teten sich auf die Interaktion von PIST mit Stargazin, einem AMPA-Rezeptor- assoziierten Protein. Mit GFP und RFP gekoppelte PIST- und Stargazin-Varianten wurden in hippokampalen Neuronen exprimiert. Mit einer liveimaging-Apparatur wurden die Zellen lebend am Fluoreszenzmikroskop beobachtet. GFP-PIST konnte ausschließlich am Trans-Golgi-Netzwerk nachgewiesen werden. RFP-Stargazin stell- te sich in unterschiedlicher Lokalisation dar (ER, Golgi-Apparat, Synapsen). Eine zuverlässige Kolokalisation von GFP-PIST und RFP-Stargazin konnte nicht gezeigt werden.
Weiterhin wurde der Einfluss von chemisch induzierter Langzeitpotenzierung (cLTP) auf die PIST-Lokalisation analysiert. Fluoreszenzmikroskopisch konnte nach cLTP eine leichte Lokalisationsänderung beobachtet werden. Abschließend wurde ein RNA-Interferenz-basiertes PIST-Mangelmodell etabliert, wobei die zelluläre PIST-Expression auf ein Drittel des Kontrollwertes gesenkt wer- den konnte.
Die aktuelle Publikationslage deckt sich mit den vorgestellten Ergebnissen. Nach derzeitigem Wissensstand ist PIST ein im Trans-Golgi-Netzwerk lokalisiertes Protein mit der Funktion, seine vielfältigen Interaktionspartner zum richtigen Zeitpunkt auf den richtigen Weg in das vesikuläre Transportsystem zu entlassen.

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