Beschreibung

• Mikrotubuli (MT) sind in Nervenzellen von besonderer Bedeutung, da sie die Bildung und Stabilisierung von Axonen und Dendriten unterstützen und einen effektiven intrazellulären Transport gewährleisten. Es ist daher nicht überraschend, dass Abnormalitäten des MT-Skeletts und die Bildung von Aggregaten von Zytoskelettproteinen wie dem MT-assoziierten Protein (MAP) Tau typische neuropathologische Merkmale sind, die bei verschiedenen neurodegenerativen Erkrankungen auftreten. Methoden des quantitativen "live cell imaging" haben die Möglichkeit eröffnet, diese Prozesse in lebenden Nervenzellen zu untersuchen.Mithilfe von "Single Molecule Tracking" (SMT) Experimenten konnten wir zeigen, dass Tau eine erstaunlich kurze Verweildauer (~40 ms) auf einer einzelnen MT-Bindungsstelle in axon-ähnlichen Prozessen aufweist, bevor es zur nächsten Bindungsstelle "hüpft" - ein Verhalten, das wir "kiss and hop" nannten. Wichtige Aspekte zum Verständnis des "kiss and hop" und seiner physiologischen und pathologischen Relevanz sind jedoch noch offen. In einem ersten Projektteil wollen wir untersuchen, welche Faktoren die "kiss and hop" Interaktion von Tau in Nervenzellen beeinflussen und welche physiologischen und pathologischen Konsequenzen daraus resultieren könnten. In einem zweiten Projektteil wollen wir kritische krankheitsassoziierte Tau-Modifikationen identifizieren, die zu pathologischen Veränderungen bei MT-basierten Aktivitäten führen. Zudem soll eine zellbiologische Charakterisierung von potentiellen Wirkstoffen mit der Fähigkeit, krankheitsassoziierte Veränderungen der Tau und MT-Dynamik zu modulieren, durchgeführt werden. Wir sehen dies als wichtige Voraussetzung, um spezifische mechanismus-basierte Therapieoptionen zu entwickeln.

Projektlaufzeit

• 01.06.2019 - 31.05.2023