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Role of synucleins in modulation of monoamine transporters
Michael Connor
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Molecular Microbiology, Microbial Ecology and Immunobiology
Betreuer*in
Thomas Steinkellner
DOI
10.25365/thesis.77052
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-18704.78813.708032-8
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Synucleine (α-Syn, β-Syn und γ-Syn) sind kleine Proteine mit wichtigen Funktionen bei der Regulation der Neurotransmission. Vorangegangene Experimente des Steinkellner Labors demonstrierten, dass eine α-Syn Überexpression die Expression von Serotonintransportern (SERT) auf der Zelloberfläche erhöht und dadurch die Serotoninwiederaufnahme in einem α-Syn-abhängigen Mechanismus steigert. Die Rolle von β-Syn und γ-Syn bei der Regulierung von Monoamintransportern (MATs) bleibt jedoch noch weitgehend unerforscht, weshalb dies den Schwerpunkt dieser Arbeit bildet. Diese Studie zielt darauf ab, festzustellen, ob β-Syn und γ-Syn die MATs auf ähnliche Weise wie α-Syn modulieren oder unterschiedliche regulatorische Rollen ausüben. Ich konnte durch Überexpressionsexperimente in kultivierten Zelllinien herausfinden, dass β-Syn und γ-Syn zwar mit MATs kolokalisierten, aber weder die Zelloberflächenexpression dieser Transporter noch die Wiederaufnahme ihrer jeweiligen Monoamine beeinflussten. Um den Einfluss von α-Syn auf die SERT-vermittelte Wiederaufnahme zu untersuchen, habe ich Gen-Silencing Experimente durchgeführt. Unter Verwendung kleiner, interferierender RNAs (siRNAs) zur Reduzierung der endogenen α-Syn-Expression und zur Erzeugung eines CRISPR/Cas9-vermittelten SNCA (= Gen von α-Syn) -Knockouts in einer humanen Zelllinie, konnte ich bestätigen, dass die Verringerung oder der Verlust von α-Syn die SERT-Aktivität und Expression negativ beeinflusste. Darüber hinaus reduzierte der SNCA-Knockout die maximale Geschwindigkeit der Serotoninaufnahme, ohne die Affinität von SERT für Serotonin wesentlich zu verändern. Dies steht im Gegensatz zu den Auswirkungen der Überexpression von α-Syn und unterstreicht die regulatorische Rolle, die α-Syn auf die SERT-Funktion ausübt. Diese Ergebnisse liefern Einblicke in die differenzierte Regulation der monoaminergen Neurotransmission durch Synucleine und legen nahe, dass α-Syn die MAT-Aktivität auf einzigartige Weise moduliert, indem es die Zelloberflächenexpression und Wiederaufnahme beeinflusst, während β-Syn und γ-Syn diese Effekte nicht zeigen.
Abstract
(Englisch)
Synucleins (α-Syn, β-Syn, and γ-Syn) are small proteins involved in the regulation of neurotransmission within the nervous system. Previous work in the Steinkellner lab demonstrated that α-Syn overexpression increases cell surface expression of serotonin transporters (SERT), thereby amplifying serotonin reuptake in a α-Syn-dependent manner. However, the roles of β-Syn & γ-Syn in the regulation of monoamine transporters (MATs) remain largely unexplored, providing a focus for this thesis. This study aims to determine whether β-Syn and γ-Syn modulate MATs in a similar manner to α-Syn or exhibit distinct regulatory roles. Through overexpression experiments in cultured cell lines, I found that although β-Syn and γ-Syn colocalized with MATs, neither affected the cell surface expression of these transporters nor the reuptake of their respective monoamines. To assess α-Syn’s influence on SERT-mediated reuptake, I conducted gene silencing experiments. Using small interfering RNAs (siRNAs) to reduce endogenous α-Syn expression and generating a CRISPR-Cas9-mediated SNCA knockout in a cell line, I confirmed that reduction or loss of α-Syn negatively impacted SERT activity and expression. This contrasts with the effects of α-Syn overexpression, highlighting the regulatory role α-Syn has on SERT function. These findings provide insights into differential regulation of monoaminergic neurotransmission by synucleins, suggesting that α-Syn uniquely modulates MAT activity by affecting cell surface expression and reuptake, while β-Syn and γ-Syn do not exhibit similar effects.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Synuclein Parkinsons Disease
Schlagwörter
(Englisch)
Monoamine Transporter Synuclein Parkinsons Disease Molecular Biology
Autor*innen
Michael Connor
Haupttitel (Englisch)
Role of synucleins in modulation of monoamine transporters
Publikationsjahr
2024
Umfangsangabe
vi, 57 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Thomas Steinkellner
Klassifikation
42 Biologie > 42.30 Mikrobiologie
AC Nummer
AC17366667
Utheses ID
73585
Studienkennzahl
UA | 066 | 830 | |