DFG 488/8-1 - Zur Rolle von Filamin A bei integrinabhängigem Dendritenwachstum und hippokampalen Funktionen

Filamin A (FlnA) ist ein großes dimeres Protein, das Aktinfasern vernetzen kann und als Brücke zwischen dem Zytoskelett und Integrinen der Zellmembran dient. Mutationen im FlnA-Gen beim Menschen führen zu periventrikulärer Heterotopie, bei der Neuronen sich aufgrund einer gestörten Migration entlang der lateralen Ventrikel ansammeln. Daher lag der Schwerpunkt bisheriger Forschung auf der Bedeutung von FlnA für die neuronale Migration und sein Beitrag zur Reifung von Neuronen ist nicht hinreichend bekannt. Wir und andere Gruppen haben jedoch gezeigt, dass das Aktin-Zytoskelett und Integrine eine wichtige Rolle für die Entwicklung und Plastizität von Dendriten spielen. In konkreten Vorabeiten für dieses Projekt haben wir zudem Beweise dafür gesammelt, daß FlnA maßgeblich an der Bildung dendritischer Verzweigungen in hippokampalen Neuronen beteiligt ist. Wir untersuchen nun mit molekularbiologischen, anatomischen, elektro-und verhaltensphysiologischen Methoden die zellulären Mechanismen, die der Beteiligung von FlnA am dendritischen Wachstum zugrunde liegen und die Rolle dieser Prozesse bei der hippokampusabhängigen Informationsverarbeitung und Gedächtnisbildung bestimmen.

Filamin A (FlnA) is a large dimeric protein that can cross-link actin fibers and serve as a bridge between the cytoskeleton and cell membrane integrins. Mutations in the FlnA gene in humans result in periventricular heterotopia, in which neurons aggregate along the lateral ventricles due to impaired migration. Therefore, previous research has focused on the importance of FlnA for neuronal migration and its contribution to neuron maturation is not well understood. However, we and other groups have shown that the actin cytoskeleton and integrins play important roles in dendrite development and plasticity. In concrete preliminary work for this project, we have also collected evidence that FlnA is significantly involved in the formation of dendritic branches in hippocampal neurons. Using molecular biology, anatomical, electrophysiological and behavioural methods, we now investigate the cellular mechanisms underlying the involvement of FlnA in dendritic growth and determine the role of these processes in hippocampal-dependent information processing and memory formation.