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dc.contributor.advisor Sigrist, Stephan Prof. Dr. de
dc.contributor.author Schmidt, Manuela de
dc.date.accessioned 2013-01-31T07:56:13Z de
dc.date.available 2013-01-31T07:56:13Z de
dc.date.issued 2006-08-25 de
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-000D-F21F-8 de
dc.description.abstract An chemischen Synapsen erfolgt die Signalübermittlung gerichtet: The Präsynapse ist das Kompartment, das Neurotransmitter ausschüttet, wohingegen die Postsynapse genau gegenüber der Präsynapse liegt und für die Rezeption des Neurotransmitters und die Integration des Signals verantwortlich ist. In den letzten Jahren kristallisierte sich heraus, dass Etablierung, Wachstum, Erhaltung und Plastizität von Synapsen von verschiedenartigsten Protein-Protein Wechselwirkungen und Protein-Lipid Wechselwirkungen innerhalb dynamischer makromolekularer Komplexe abhängen. Die Erforschung einzelner Komponenten dieser Proteinkomplexe ist unabdinglich für unser Verständnis zur Physiologie von Synapsen. Aber bisher wurden vorwiegend in vitro Studien an diesen Protein-Netzwerken durchgeführt. Neueste Entwicklungen auf dem Gebiet der Massenspektrometrie (MS) ermöglichen heutzutage auch die Erforschung endogener Proteinkomplexe, die direkt aus dem jeweiligen Gewebe extrahiert wurden. Das Ziel dieser Arbeit war es, solche endogenen Proteinkomplexe an Synapsen in Drosophila melanogaster zu identifizieren und zu charakterisieren. Dabei sollte deren physiologische Bedeutung durch genetische Analyse an der larvalen neuromuskulären Endplatte – ein Modellsystem für Synapsen – evaluiert werden. Zu diesem Zweck beschäftigte sich die vorliegende Arbeit mit zwei Proteinen, die in unserem Labor untersucht werden. 1. Das Glutamate-receptor-interacting Protein (DGrip), welches sieben PDZ-Domänen hat. Frühere Studien in unserem Labor zeigten, dass DGrip den komplexen Vorgang der Etablierung der Muskeln während der Embryogenese steuert. Mittels eines Hefenscreens wurde das Zelladhesionsmolekül Echinoid (Ed) als Bindepartner von Dgrip identifiziert. Weitere Studien deuteten darauf hin, dass Ed und DGrip zusammen die Etablierung der Muskeln während der Embryogenese dadurch steuern, indem sie die Adhesion zwischen Muskel und Epidermis regulieren. 2. Drosophila Bruchpilot (BRP), ein neues coiled-coil Protein, das der CAST/ERC/ELKS Familie homolog ist. BRP ist ein Bestandteil der Aktiven Zone in der Präsynapse und brp Mutanten lassen vermuten, dass BRP möglicherweise diese Aktiven Zonen und dadurch die Vesikelausschüttung reguliert. Basierend auf Massenspektrometrie wurde ein Proteomics Experiment etabliert und durchgeführt um Proteine, die mit BRP koimmunipräzipitieren aus Extrakten von Fliegenköpfen zu identifizieren. Auf diese Weise wurden Still life (SIF) und SYD-1 – beide Proteine, die die kleinen GTPasen der Rho-Familie regulieren - identifiziert und deren Einfluss auf die Präsentation von BRP an den Synapsen durch biochemische und genetische Methoden untersucht. Außerdem, weist auch der Fund von Neurexin und Slowpoke als Bindungspartner von BRP darauf hin, dass BRP als eine Art „Organisator“ der Aktiven Zonen fungieren könnte. Diese Arbei hat endogene Proteinkomplexe von BRP auf molekularer Ebene untersucht. Die gewonnen Daten können Einblicke in den Transport und die Zusammensetzung der Komponenten der Aktiven Zonen geben und sollten aufgrund der evolutiven Konservierung auch auf Vertebraten-Modelle übertragen werden können. de
dc.format.mimetype application/pdf de
dc.language.iso eng de
dc.rights.uri http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ de
dc.title Characterization of synaptic protein complexes in Drosophila melanogaster de
dc.type doctoralThesis de
dc.title.translated Charakterisierung von synaptischen Proteinkomplexen in Drosophila melanogaster de
dc.contributor.referee Sigrist, Stephan Prof. Dr. de
dc.date.examination 2006-04-26 de
dc.subject.dnb 500 Naturwissenschaften de
dc.subject.gok WF200 de
dc.subject.gok WF850 de
dc.description.abstracteng Synaptic transmission at chemical synapses is directional: the presynapse is defined as the compartment from which neurotransmitter is released. The postsynaptic site harbors the machinery for neurotransmitter reception and integration, which is located precisely opposite to presynaptic release sites. The notion is evolving that synapse assembly, maturation, maintenance and plasticity depend on multifaceted protein-protein and protein-lipid interactions within dynamic macromolecular complexes. The determination of the composition of synaptic multiprotein complexes is critical to understand synaptic physiology. But so far studies on those protein networks are predominantly performed in vitro. Only recently, advancements in mass spectrometry (MS) provided the basis for studies on in vivo-derived protein complexes enabling the determination of their contents from native tissues. The objective of this work was to identify and functionally characterize synapse-related protein complexes in Drosophila melanogaster. The physiological relevance of the obtained data should be further tested by a comprehensive genetic analysis at the larval NMJ, a well established synaptic model system. To this end, the thesis focused on two proteins our lab has been working on: 1. The Glutamate-receptor-interacting protein (DGrip), a seven PDZ-domain containing protein. Previous studies in our lab revealed that DGrip coordinates the complex process of muscle guidance during early embryogenesis. A yeast two hybrid screen identified the cell adhesion molecule Echinoid (Ed) as a binding partner of DGrip. Further analysis suggested that Ed and DGrip might act in concert to regulate embryonic muscle guidance possibly by regulating adhesion between muscle and epidermal cells. In addition, a combination of Y2H and RNAi approaches provided hints towards a role of DGrip in regulating presynaptic neurotransmitter release at the larval NMJ. The data support the notion that DGrip functions as a dynamic scaffolding molecule to mediate many transport-dependent processes. 2. Drosophila Bruchpilot (BRP), a novel coiled-coil protein with homologies to the CAST/ERC/ELKS family. BRP is a component of transmitter release sites (active zones) in presynaptic terminals. The analysis of brp mutants pointed towards a role of BRP in organizing active zones and synaptic vesicle release. A MS-based functional proteomics approach identified proteins, which co-immunoprecipitated with BRP from adult fly head extracts. Among them were Still life (SIF) and SYD-1, both regulators of the Rho family of small GTPases. A combination of biochemical and genetic approaches suggested that SIF might influence the presentation of BRP at synapses. In addition, the identification of Neurexin and Slowpoke as putative components of BRP protein complexes strengthened the role of BRP as an organizer of active zones. This work dissected in-vivo-derived BRP complexes on the molecular level. These data could provide considerable insight into transport of active zone components and the assembly of the presynapse. As basic principles of synapse formation are often evolutionary conserved, the obtained data should be translatable into vertebrates. de
dc.contributor.coReferee Wouters, Fred Prof. Dr. de
dc.contributor.thirdReferee Jäckle, Herbert Prof. Dr. de
dc.subject.topic Molecular Biology & Neurosciences Program de
dc.subject.ger Synapse de
dc.subject.ger neuromuskuläre Endplatte de
dc.subject.ger Proteomics de
dc.subject.ger Aktive Zone de
dc.subject.eng Synapse de
dc.subject.eng NMJ de
dc.subject.eng Proteomics de
dc.subject.eng active zone de
dc.subject.bk 35.71 de
dc.subject.bk 35.76 de
dc.subject.bk 42.13 de
dc.identifier.urn urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-1277-8 de
dc.identifier.purl webdoc-1277 de
dc.identifier.ppn 518432769 de

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