Experimentelle Translokalisation der neuronalen Stickoxidsynthase in Mitochondrien; zellphysiologische und zellpathologische Effekte (Neurowissenschaftliches Graduiertenkolleg)

Stickstoffmonoxid (NO) stellt ein äußerst vielfältig fungierendes Biomolekül dar, dessen Wirkung mir Zytoxizität, Neurotransmission und der Aktivierung von second messenger-Systemen in Verbindung gebracht wird. Neuere Veröffentlichungen zur Rolle von NO nehmen u. a. Bezug auf die Wirkung einer lokalen Stickoxidproduktion in den Mitochondrien. In diesem Zusammenhang ist auch der Nachweis einer mitochondrialen Stickoxidsynthase (mtNOS) zu sehen. Die toxischen Eigenschaften von Stickoxid könnten darin begründet sein, dass es direkt oder vermittelt Mitochondrien schädigt. Ziel der geplanten Experimente ist es, Erkenntnisse über den Einfluss von Stickstoffmonoxid bzw. seiner Folgeprodukte auf die Mitochondrienfunktion und entsprechende Schutzmechanismen zu gewinnen. Methodischer Ansatz der Arbeiten ist die verstärkte NO-Produktion in Mitochondrien. Dazu soll die neuronale NOS mit Hilfe eines speziellen "targeting vector" in die Mitochondrien transloziert werden, um dadurch die NO-Produktion in diesen Organellen artifiziell zu steigern. Die nachfolgend zu untersuchenden Parameter sind die Zellvitalität, das Membranpotential der Mitochondrien, das Verhalten enzymatischer und nicht-enymatischer Schutzmechanismen sowie die Anlalyse von nitrosylierten Mitochondrienproteinen.