Der Aktinnukleator Cobl: Lokalisationsstudie und funktionelle Analysen

Neuronale Netze ermöglichen die Integration elektrischer Signale und schaffen die Grundlage für Lernprozesse und komplexes Verhalten. Sie zeichnen sich durch hohe Plastizität aus, die vor allem durch das Aktincytoskelett gewährleistet wird. Der Nukleator Cobl (Cordon-Bleu), der die Bildung linearer Aktinfilamente unterstützt, ist im Gehirn hoch exprimiert und wurde in hippocampalen Neuronen als unabdingbar für die frühe neuronale Morphogenese beschrieben. Die aktuelle Arbeit zeigt die Lokalisation von Cobl in hippocampalen Neuronen, im Cortex cerebri sowie in den Purkinje-Zellen des Kleinhirns. Es wird die maßgebliche Bedeutung des Aktinnukleators auch in Prozessen der späten Neuromorphogenese, dem initialen Auswachsen sowie der Elongation von dendritischen spines, gezeigt. Weiterhin wurden organotypische murine Kleinhirnschnittkulturen etabliert. Nach Gene Gun-Transfektion und gezieltem RNAi-vermitteltem Cobl-knockdown zeigte sich eine signifikante Verminderung der dendritischen Verzweigungspunkte in den Purkinje-Zellen. Der Aktinnukleator Cobl ist damit von essentieller Bedeutung in der Neuromorphogenese hippocampaler Pyramidenzellen und cerebellärer Purkinje-Zellen, die u. a. die Grundlage für komplexe Lernprozesse und Koordination der Motorik schaffen. Neben der Neuromorphogenese erfüllt das Aktincytoskelett weitere physiologische Funktionen wie Zellmigration, -teilung oder Membrantransportprozesse. Die vorliegende Studie enthüllt die spezifische Cobl-Lokalisation in distinkten Kompartimenten bzw. Zelltypen in Hoden, Milz und Pankreas, die eine funktionelle Bedeutung von Cobl im Rahmen von Membrantransportprozessen vermuten lassen. Insgesamt zeigen diese Studien die Bedeutung von Cobl in allen Stadien der Neuromorphogenese und liefern erste Hinweise darauf, dass die Cobl-vermittelte Bildung neuer Aktinfilamente einen universellen Mechanismus in verschiedensten Zelltypen darstellt, um strukturelle und funktionelle Organisation und Plastizität zu gewährleisten