Vesikuläres Recycling und retinale Degeneration – Photorezeptorzellen von Drosophila melanogaster als Modell für TTD14-, PLD- und Retromerkomplex-abhängige Transportprozesse

Der intrazelluläre Transport von Membranproteinen ist in Neuronen von fundamentaler Bedeutung für die Zellfunktion und Zellintegrität. Durch den sekretorischen Transportweg zur Plasmamembran sowie dynamische Interaktionen der Komponenten des endosomalen Netzwerks werden Transportvorgänge wie die Bereitstellung neu synthetisierter Proteine, Internalisierung, Recycling und Degradation präzise koordiniert, um die zelluläre Proteostase zu gewährleisten. Fehlregulationen innerhalb dieses komplexen Systems stören das Proteingleichgewicht und können in Proteinaggregationen resultieren, welche ein wesentliches Merkmal vieler neurodegenerativer Erkrankungen darstellen, wie beispielsweise Alzheimer- oder Parkinson-Krankheit. Die Erforschung des Proteintransports ist daher von herausragender Bedeutung für ein Verständnis der Proteostase auf molekularer Ebene und die Entwicklung neuroprotektiver Therapieansätze. Das Komplexauge von Drosophila hat sich als Modellsystem bewährt, um Mechanismen des Proteintransports und der retinalen Degeneration in vivo zu studieren. Für die einwandfreie Funktion des visuellen Systems ist ein regulierter Transport der rhabdomerischen Membranproteine Rh1 (Rhodopsin1) und TRPL (transient receptor potential like) innerhalb des endosomalen Netzwerks essentiell. In Folge eines Lichtstimulus werden TRPL und Rh1 gemeinsamen durch endocytotische Vesikel von der rhabdomerischen Membran in den Zellkörper internalisiert. Da der Hauptteil des internalisierten TRPL recycelt wird, stellt der TRPL-Ionenkanal insbesondere zur Identifizierung von Komponenten im Recycling-Transportweg ein adäquates Untersuchungsobjekt dar. Im Rahmen der Arbeit konnten neue molekulare Mechanismen im TRPL-Transport sowie Regulatorproteine des TRPL-Recyclings identifiziert werden. Letztendlich tragen die Ergebnisse der Arbeit dazu bei ein detailliertes Modell zum Membranproteintransport und damit verbundenen Degenerationserscheinungen in neuronalen Zellen zu skizzieren.