SFB-TRR 186/1: Optische Kontrolle von Calcium-Schaltern zur Orchestrierung schneller Signalprozesse im Gehirn (TP A07)

Der zytoplasmatische Anstieg von Calcium im Gehirn aktiviert enzymatische Kaskaden, die für die synaptische Plastizität des Gehirns verantwortlich sind. Aber bis heute fehlen genetisch kodierte Ansätze zur Kontrolle der Ca-Dynamik sowie Kenntnisse der Ca-regulierten Enzyme. Exemplarisch werden wir die Calciumaktivierte Kinase CaMKII, die für die Gedächtnisbildung essentiell ist, durch Einbau unnatürlicher Aminosäuren unter optische Kontrolle stellen und in parallelen Ansätzen lichtaktivierbare Ionenkanäle entwickeln. Durch Anwendung dieser neuen Werkzeuge in Neuronen und Dendriten ist das Projekt darauf angelegt, dynamische Aspekte synaptischer Signalprozesse in Raum und Zeit zu untersuchen.