Lokalisierung und Charakterisierung von Mitgliedern der Synaptopodin-Genfamilie
Meike Krüger
Dr. Med. Lokalisierung und Charakterisierung von Mitgliedern der Synaptopidin-Genfamilie Geboren am 22.01.1971 in Karlsruhe Reifeprüfung am 07.05.1990 in Mosbach Studium des Fachbereichs Medizin von WS 1990 bis WS 1997 Physik am 03.09.1992 an der Universität Heidelberg Klinische Studium in Heidelberg Praktische Jahr in Heidelberg Staatsprüfungen am 13.11.1997 an der Universität Heidelberg Promotion: Anatomie Doktorvater: Priv.-Doz. Dr. Med. P. Mundel Die vorliegende Arbeit beschreibt die Analyse des Ausdrucks eines neuen Aktin-assoziierten Proteins, das zuerst in den Kidney-Podozyten beschrieben wurde (Mundel et al, 1991). Es wird durch den monoclonalen Antikörper G1 (mAk G1) erkannt, der bei der Suche nach spezifischen Podozytenmarkern innerhalb des Nephrons durch Immunisierung von Mäusen mit isolierten Rattenglomerulen gewonnen wurde. Nachdem im Laufe dieser Arbeit zusätzlich eine Ausdrucksweise des durch den mAk G1 definierten Proteins im Gehirn gezeigt wurde, wurde dieses Protein als Synaptopodin bezeichnet. Es ist im Gehirn mit einem Molekülgewicht von 100 kD, im Nier mit einem Molekülgewicht von 110 kD.
Zusätzlich wird Synaptopodin durch ein gegen-peptid-fragment #26 aus dem Hirn von Ratten
bzw. #25 aus dem Rattenjäger ausgerichteten polyklonalen Antiserum (pAk 26-1E) identifiziert,
In diesem Zusammenhang wurde die Analyse der Expression von Synaptopodin und weiteren Mitgliedern der
Die Expressionsanalyse wurde mit Hilfe von
Immun-Histochemie und Western Blot. Die genaue Lokalisierung von Synaptopodin innerhalb der ZNS der Ratten wurde mit dem mAk G1 untersucht. Die Expression von Synaptopodin ist auf die telencephalen Synapsen des Cortex cerebri, des Corpus striatum, des Hippocampus und des Bulbus olfactorius beschränkt. Innerhalb dieser Regionen findet sich Synaptopodin in der postsynaptic density (PSD) und in den zugehörigen dendritischen Dornen einer Teilpopulation von Synapsen. Während der Entwicklung des Rattengehirns wird Synaptopoden, abhängig von der Differenzierung, zum ersten Mal am 15. postnatalen Tag ausgedrückt, also zu einem Zeitpunkt, zu dem die meisten Synapsen bereits ausgebildet sind. Auch im menschlichen Gehirn konnte Synaptopodin nachgewiesen werden. Zusätzlich wurde Synaptopodin in den Synzytiotrophoblasten der menschlichen Plazenta nachgewiesen und ein weiteres Mitglied der Synaptopodin-Genfamilie in den Granulosezellen des Ratten-Ovars entdeckt. Im Rahmen der Expressionsanalyse von Synaptopodin mit der pAk 26-1E konnte ein weiteres Protein dieser Familie entdeckt werden, das eine Teilidentität mit Synaptopodin aufweist. Es zeigte sich in den Z-Scheiben von Skeletten und Herzmuskeln und wurde Myopodin genannt.
Auf der Grundlage dieser Ergebnisse können Schlussfolgerungen über die Funktion und Bedeutung von
Synaptopidin und andere Mitglieder seiner Genfamilie werden gewonnen.
Es wird im Gehirn und auch in den Nieren differenziert, wie in den vorliegenden Studien gezeigt wurde. Im Gehirn scheint die Expression von Synaptopoden mit der Reifung von synaptischen Kontakten auf den dendritischen Dornen zu korrelieren. In der Niere ist seine Expression im Zusammenhang mit der Ausbildung der Fortsat-Architektur der Podocyte.
Es ist denkbar, dass Synaptopodin zu diesem
Remodelling von
Zellvorgängen trägt dazu bei.
Die Stammzoten der menschlichen Plazenta, die Synaptopoden ausdrücken,
Synaptopodin kann daher auch bei der Regulierung von
In den meisten Fällen ist es möglich, dass die Zellmöglichkeit und die Vielfalt der Zellkontractivität eine Rolle spielen.
Ovar kontraktile Proteine nachgewiesen; die Rolle der in dieser Arbeit nachgewiesenen
Es ist jedoch noch unklar, ob ein Mitglied der Synaptopodin-Genfamilie ist.
Die Arbeit von Myopodin in Verbindung mit Actin scheint eine ähnliche Rolle bei der Muskelkontraktivität zu spielen. Forschungsergebnisse in den letzten Jahren zeigen, dass wesentlich mehr Proteine an der Z-Schichtbildung beteiligt sind, als bisher angenommen wurde.
Die vorliegende Arbeit bildet die Grundlage für die weitere Erforschung der Zellmotivität in den oben beschriebenen Organen mit kontraktiven Funktionen. Synaptopodin und weitere Mitglieder seiner Genfamilie könnten in Zukunft als Schlüsselproteine für die genaue Analyse und Regulierung von Zellmotivität dienen.