Klonierung, Überexpression und immuncytochemische Lokalisation des axonalen Wachstumsfaktors GAP-43 bei Insekten : Invertebrate GAP-43 like Protein

摘要

Die korrekte Etablierung von nahezu 100 Billionen Zellverknüpfungen während der Bildung des menschlichen Nervensystems kann auch heute nur ansatzweise erklärt werden. Zwar werden immer neue Genprodukte identifiziert, doch bleibt deren komplexes Wechselspiel während der Neurogenese weitestgehend unbekannt. Eine initiale Funktion für das Neuritenwachstum sowie die Synapsenbildung wird den growth-associated proteins (GAPs) zugesprochen. Den Prototyp stellt das Vertebratenprotein GAP-43 dar, dessen Bedeutung als Determinante des axonalen Wachstums bzw. der synaptischen Plastizität kontrovers diskutiert wird (Skene & Willard, 1981; Oestreicher et al., 1997; Kawasaki et al., 2001). Zur Klärung dieses Disputes können Expressionsstudien des Proteins an einzelnen Nervenzellen im Nervensystem von Insekten beitragen. Ziel der vorgelegten Arbeit ist es, die Expression des Invertebraten GAP-43-Like Proteins (IGL-L) während der Genese eines identifizierten Neuronenpaares im Zentralnervensystem der Amerikanischen Schabe, Periplaneta americana, zu untersuchen. Im Vorfeld dieser Studie wurden von dem Gen Periplaneta igl die beiden Transkriptionsprodukte igl-L und igl-S kloniert und deren intrazelluläre Lokalisation in einem Transfektionsexperiment mit nicht-neuronalen Zellen untersucht. Die gewonnenen Erkenntnisse über die IGL-Proteine postulieren eine Einbindung von IGL-L in die Bildung und Aufrechterhaltung synaptischer Verbindungen. Für die GAP-43-Forschung liefert die vorliegende Arbeit erstmals Hinweise darauf, eine stabilisierende Funktion des growth-associated protein-43 in der synaptischen Signalübertragung zu diskutieren.