Molecular Physiology of the Ribbon Synapse
Molekulare Physiologie der Bändersynapse
by Jakob Neef
Date of Examination:2010-06-02
Date of issue:2010-07-16
Advisor:Dr. Tobias Moser
Referee:Prof. Dr. Martin Göpfert
Referee:Prof. Dr. Fred Wolf
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-371
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Description:Dissertation
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Abstract
English
Hearing relies on Ca2+ influx-triggered exocytosis in cochlear inner hair cells (IHCs). In this study, we examined the regulation of IHC Ca2+ channels by the CaV(beta)2 Ca2+ channel subunit and by the Calcium binding protein 4 (CaBP4). We managed to shed new light on the types of CaV(beta) subunits expressed in mouse IHCs, showing that CaV(beta)2 is important for Ca2+ channel function, regulating inactivation of the channel. In IHCs, it also regulates the number of Ca2+ channels, probably by enhancing trafficking of CaV(alpha)1D to the membrane, and thereby secretion and development. The developmental impairment in CaV(beta)2-/- IHCs was shown to include a defect in BK channel expression, where expression levels are lowered and clustering of the channels is abolished. We also have shown that CaBP4 has little or no role in IHCs, proposing that in fact CaBP1 is the major CaBP acting in IHCs.
Keywords: Inner Hair Cell; Calcium Channel; Hearing; Ribbon Synapse
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Durch Ca2+-Einstrom hervorgerufene Exocytose in den inneren Haarzellen (IHZ) der Cochlea ist ein kritischer Schritt für die Wahrnehmung von Geräuschen. In dieser Arbeit wurde mit Hilfe von knock-out-Mäusen die Regulierung von Ca2+-Kanälen in IHZ der Maus durch die CaV(beta)2 Ca2+-Kanaluntereinheit und durch Calcium binding protein 4 (CaBP4) untersucht. Es wurde aufgeklärt, welche CaV(beta)-Untereinheiten in IHZ exprimiert werden und gezeigt, dass CaV(beta)2 hier die wichtigste Ca2+-Kanaluntereinheit in IHZ der Maus ist. Sie ist wichtig für die Funktion der Ca2+-Kanäle und reguliert deren Inaktivierung. Weiterhin reguliert sie die Anzahl an funktionalen Ca2+-Kanälen, wahrscheinlich indem sie die Beförderung der CaV(alpha)1D-Untereinheit zur Zellmembran fördert, und beeinflusst so Sekretion und Entwicklung. Die gestörte Entwicklung von CaV(beta)2-/- Haarzellen resultiert unter anderem in einer Störung der Expression von K+-Kanälen des BK-Typs, die sich in reduzierter Expression und fehlender Aggregation dieser Kanäle auswirkt. Weiterhin wurde gezeigt, dass CaBP4 in IHZs so gut wie keine Rolle spielt. Es wird vorgeschlagen, dass stattdessen CaBP1 das wichtigste CaBP in IHZs darstellt.
Schlagwörter: Innere Haarzelle; Calciumkanal; Hören; Bändersynapse