Institut für Physiologie & Pathophysiologie



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Dr. Robin White
Institut für Physiologie und
Pathophysiologie
Universitätsmedizin der
Johannes Gutenberg-Universität
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Forschung

Die Myelinisierung neuronaler Axone durch Oligodendrozyten ist ein beeindruckendes Beispiel für die komplexe Wechselwirkung zweier Zelltypen im Zentralen Nervensystem. Die Synthese und der Transport der dazu notwendigen großen Mengen an Myelinproteinen erfordert komplexe Regulationsmechanismen die weitgehend unverstanden sind. Das zweit häufigste Myelinprotein MBP (Myelin Basic Protein) dient der Kompaktierung der Zellmembranen und wird aufgrund seiner basischen Eigenschaften nicht als Protein, sondern als mRNA innerhalb des Oligodendrozyten transportiert.

Meine Forschung beschäftigt sich mit translationsregulatorischen Mechanismen beim intrazellulären mRNA Transport in Oligodendrozyten und Neuronen. Die Rolle der Tyrosinkinase Fyn steht im Fokus meiner Untersuchungen. Weiterhin  analysiere ich einen potentiellen  Einfluss  regulatorischer RNAs (microRNAs) auf die post-transkriptionelle Genregulation in Oligodendrozyten.

L1- induzierte MBP Synthese
Abb. 1: a) Die Bindung eines L1-Fc Fusionsproteins an Oligodendrozyten wird durch F3 siRNA knock down reduziert. b) Western Blot Analysen nach Inkubation mit steigenden L1-Fc Konzentrationen zeigen sich erhöhende oligodendrogliale Fyn Aktivität wohingegen die Fyn Gesamtmenge gleich bleibt. c) Überexpression von konstitutiv aktivem Fyn (Fyn+) in Oligodendrozyten mit anschließender Aufreinigung von Tyrosin phoshphorylierten Proteinen durch Immunpräzipitation (p-Tyr IP) und Western Blot Analyse mit hnRNP A2 Antikörpern zeigt, dass hnRNP A2 in Abhängigkeit von Fyn phosphoryliert wird. d) Über-expression von Wildtyp Fyn (FynWT) oder konstitutiv aktivem Fyn (Fyn+) steigert die Translation eines MBP-Luziferase Reporters, der die regulatorischen Elemente von MBP in seiner mRNA enthält. Modell: White et al, Journal of Cell Biology, 2008, 181(4):579-586

Der hier beschriebene inter-zelluläre Signalweg zwischen Neuronen und Oligodendrozyten kann das Verständnis für neuro-degenerative Erkrankungen wie Multiple Sklerose (MS) verbessern. Im Krankheitsverlauf von MS kommt es zu Schädigungen des Myelins, die zunächst teilweise kompensiert werden können. Mit zunehmender Pathogenese führt jedoch die unvollständige Remyelinisierung schließlich zur neuronalen Degeneration. Das Verständnis der Signalwege, die die (Neu-) Bildung von Myelin einleiten, kann die Entwicklung neuer Therapieansätze  für Krankheiten dieser Art ermöglichen.