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The Role of the E3 Ubiquitin Ligases Nedd4-1 and Nedd4-2 in Synaptic Transmission and Plasticity

dc.contributor.advisorKawabe, Hiroshi Dr.de
dc.contributor.authorTakeda, Michikode
dc.date.accessioned2013-05-28T10:33:17Zde
dc.date.available2013-05-28T10:33:17Zde
dc.date.issued2013-05-28de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-001D-AE3A-7de
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-3862
dc.description.abstractNervenzellen sind hochspezialisierte Zellen, die an Synapsen miteinander verbunden sind, was die Übertragung von neuronalen Informationen erlaubt. Die Entwicklung von Synapsen und die Informationsverarbeitung und Gedächtnisbildung bei reifen Synapsen erfordert eine dynamische Umorganisation von neuronalen Netzwerken. Das beinhaltet die Bildung und Entfernung von Synapsen, Umsatz von synaptischen Proteinen und die Veränderung und Anpassung von synaptischer Erregungsübertragung. U. a. Ubiquitinierung, als regulatorische, posttranslationale Modifikation von Proteinen, könnte eine entscheidende Rolle für solche komplexe, synaptische Umorganisationen spielen. Nedd4-1, eine HECT-Typ E3 Ubiquitin Ligase, reguliert und fördert die Entwicklung von Nervenzellfortsätzen durch die Ubiquitinierung von Rap2. Um die Bedeutung von Nedd4-abhänginger Ubiquitinierung im entwickelten Gehirn zu untersuchen, wurden Mausmodelle generiert und analysiert, in denen Nedd4-1 und dessen nächstes Homolog Nedd4-2, speziell in Nervenzellen ausgeschaltet wurde. Ich habe herausgefunden, dass Nedd4-1 und Nedd4-2 wichtige regulatorische Proteine für die neuronale Morphogenese und die synaptische Plastizität, insbesondere die Aufrechterhaltung von LTP, darstellen. Desweiteren habe ich festgestellt, dass Synaptopodin (SYNPO), ein Prolin-reiches, Aktin-assoziiertes Protein, von Nedd4-1 und Nedd4-2 in vitro ubiquitiniert wird. Dieses Ergebnis deutet daraufhin, dass SYNPO in dem Mechanismus eine Rolle spielt, durch den Nedd4-1 und Nedd4-2 LTP aufrechterhalten. Diese Studie wirft ein neues Licht auf die funktionelle Rolle von Nedd4-abhänginger Ubiquitinierung bei höheren Funktionen des Gehirns von Säugetieren sowie der neuronalen Entwicklung.de
dc.language.isoengde
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/
dc.subject.ddc570de
dc.titleThe Role of the E3 Ubiquitin Ligases Nedd4-1 and Nedd4-2 in Synaptic Transmission and Plasticityde
dc.typedoctoralThesisde
dc.contributor.refereeBrose, Nils Prof. Dr.de
dc.date.examination2012-06-12de
dc.description.abstractengNeurons are highly specialized cells that are connected at synapses to allow for the transfer of neuronal information. The development of synapses and the information processing and memory storage in mature synapses require dynamic remodeling of synaptic networks, including synapse formation and elimination, synaptic protein turnover, and alteration in synaptic transmission. Ubiquitination, a regulatory posttranslational modification, has been proposed as one of the critical processes required for such complex synaptic remodeling.Nedd4-1, a HECT type E3 ubiquitin ligase, positively regulates neurite development through ubiquitinating Rap2. In order to investigate the roles of Nedd4- dependent ubiquitination in the mature brain, neuron specific KO mice lacking Nedd4-1 and its closest homolog Nedd4-2 were generated and analyzed. I found that Nedd4-1 and Nedd4-2 are critical regulators of neuronal morphogenesis and synaptic plasticity, especially in the maintenance of LTP. Furthermore, I found that synaptopodin (SYNPO), a proline-rich actin associated protein, is ubiquitinated by Nedd4-1 and Nedd4-2 in vitro, indicating the involvement of SYNPO in the mechanism by which Nedd4-1 and Nedd4-2 maintain LTP. Thus, the present study sheds new light on the functional role of Nedd4-dependent ubiquitination in higher functions of the mammalian brain as well as in neuronal development.de
dc.contributor.coRefereeStumpner, Andreas Prof. Dr.de
dc.subject.engHECT type E3 ubiquitin ligasesde
dc.subject.engSynaptic transmission and plasticityde
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-11858/00-1735-0000-001D-AE3A-7-9de
dc.affiliation.instituteBiologische Fakultät für Biologie und Psychologiede
dc.subject.gokfullBiologie (PPN619462639)de
dc.identifier.ppn747272891de


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