@phdthesis{Dippacher2011,
  author    = {Dippacher, Sonja},
  title     = {Morphologische und molekularbiologische Untersuchungen zur Bedeutung der Serin-Threonin-Proteinkinase SRPK79D in Drosophila melanogaster},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-70937},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Die intakte Signal{\"u}bertragung im animalischen Nervensystem erfordert eine an richtiger Stelle ausgebildete funktionsf{\"a}hige Synapse zwischen zwei Nervenzellen bzw. zwischen Nerv und Muskel. In der vorliegenden Arbeit wurde eine Mutante von Drosophila melanogaster untersucht, bei der es zu Ver{\"a}nderungen der Verteilung eines wichtigen Organisationsproteins der synaptischen aktiven Zone kommt. Ein wichtiges Ergebnis der Untersuchungen ist die Beobachtung, dass es in der Mutante zu einer ektopen Ausbildung von Elementen aktiver Zonen in Axonen kommt. In den Arbeitsgruppen von E. Buchner und S. Sigrist ist bereits das Protein Bruchpilot (BRP) charakterisiert worden, das Bestandteil der pr{\"a}synaptischen Ribbons, bei Drosophila als T-bars bezeichnet, ist. Bei der Suche nach Interaktionspartnern von BRP, ist eine Serin-Arginin-Protein spezifische Kinase SRPK79D entdeckt worden, die offenbar an der Regulation des Aufbaus der Tbars beteiligt ist (Nieratschker et al., 2009). Es gibt vier verschiedene Isoformen der Kinase. Werden nur zwei Isoformen der Kinase (SRPK79D-RB und -RE) exprimiert bzw. das Gen der Kinase komplett ausgeschaltet, findet man Ansammlungen von BRP als immunreaktive Aggregate in der Immunfluoreszenz- F{\"a}rbung von larvalen Motoneuron-Axonen (Nieratschker, 2008). Es ist unser {\"u}bergeordnetes Ziel, die Funktion und den molekularen Signalweg der Kinase SRPK79D zu entschl{\"u}sseln. Ein Ziel der vorliegenden Arbeit war es, PB-Protein in Reinform f{\"u}r eine Affinit{\"a}tsreinigung eines PB-Antik{\"o}rpers zu gewinnen, um in nachfolgenden Untersuchungen die Lokalisation dieser Kinase-Isoform zu untersuchen. Die Proteinreinigung war erfolgreich, aber es gelang nicht, eine f{\"u}r eine Affinit{\"a}tsreinigung ausreichende Menge des Proteins zu isolieren. Ein weiterer Versuch, Lokalisationsuntersuchungen zur Expression der Kinase in Drosophila- Embryonen durchzuf{\"u}hren, war ebenfalls nicht erfolgreich. Obwohl die Herstellung einer f{\"u}r die SRPK79D mRNA spezifischen RNA Sonde f{\"u}r die in-Situ-Hybridisierung gelang, war die Sensitivit{\"a}t dieser Sonde nicht hoch genug, um die Lokalisation vornehmen zu k{\"o}nnen. Eindeutige und aufschlussreiche Ergebnisse dagegen ergab die Untersuchung der Ultrastruktur der BRP-Ansammlungen in den larvalen Motornerven. Als deren Korrelat fanden sich elektronenmikroskopisch charakteristische Ansammlungen elektronendichter intraaxonaler Strukturen, deren Form {\"A}hnlichkeiten zu T-bars aufwies und die von Vesikeln umgeben waren. Die elektronendichten Strukturen zeigten zahlreiche Formvariationen, die wie Ansammlungen von T-bars nebeneinander bzw. „miteinander verklebte" T-bars oder wie zerst{\"o}rte T-bars aussahen. In einer nachfolgenden Studie wurde durch eine immun-elektronenmikroskopische Untersuchung gezeigt, dass diese Strukturen in der Tat BRP enthalten (Nieratschker et al., 2009). Ergebnis der Untersuchungen der vorliegenden Arbeit war der Nachweis, dass prinzipiell {\"a}hnliche Aggregate auch im Wildtyp gelegentlich gefunden werden, dass sie aber in Mutanten signifikant h{\"a}ufiger vorkommen und auch einen signifikant h{\"o}heren Durchmesser aufweisen. Doppelimmunreaktionen mit Antik{\"o}rpern, die den C- bzw. N-terminalen Bereich von BRP erkennen, belegten dar{\"u}ber hinaus, dass in den Aggregaten das vollst{\"a}ndige BRP-Protein vorliegt. Angeregt durch die Ultrastrukturbefunde von mit den elektronendichten Strukturen in den Aggregaten assoziierten Vesikeln wurde in weiteren Doppelimmunreaktionen untersucht, ob ein typisches Protein synaptischer Vesikel neuromuskul{\"a}rer Synapsen in Drosophila, der vesikul{\"a}re Glutamattransporter (DVGlut), in den BRP-Ansammlungen nachweisbar ist. W{\"a}hrend Kolokalisation von BRP und DVGlut in aktiven Zonen pr{\"a}synaptischer Boutons nachgewiesen werden konnte, war der Vesikelmarker in BRP-Aggregaten nicht kolokalisiert. Die Ergebnisse belegen, dass die Kinase SRPK79D f{\"u}r die Vermeidung einer ektopen Bildung von BRP-enthaltenden, elektronenmikroskopisch atypischen aktiven Zonen {\"a}hnelnden Strukturen in larvalen Motoneuronaxonen notwendig ist. Die in diesen Aggregaten regelm{\"a}ßig zu beobachtenden Vesikel {\"a}hneln morphologisch synaptischen Vesikeln, besitzen aber keine daf{\"u}r typischen Vesikelmarker.},
  subject      = {Bruchpilot},
  language  = {de}
}
@article{MambrettiKistnerMayeretal.2016,
  author    = {Mambretti, Egle M. and Kistner, Katrin and Mayer, Stefanie and Massotte, Dominique and Kieffer, Brigitte L. and Hoffmann, Carsten and Reeh, Peter W. and Brack, Alexander and Asan, Esther and Rittner, Heike L.},
  title     = {Functional and structural characterization of axonal opioid receptors as targets for analgesia},
  series = {Molecular Pain},
  journal   = {Molecular Pain},
  number    = {12},
  doi       = {10.1177/1744806916628734},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-145917},
  pages     = {1-17},
  year      = {2016},
  abstract  = {Background Opioids are the gold standard for the treatment of acute pain despite serious side effects in the central and enteric nervous system. µ-opioid receptors (MOPs) are expressed and functional at the terminals of sensory axons, when activated by exogenous or endogenous ligands. However, the presence and function of MOP along nociceptive axons remains controversial particularly in na{\"i}ve animals. Here, we characterized axonal MOPs by immunofluorescence, ultrastructural, and functional analyses. Furthermore, we evaluated hypertonic saline as a possible enhancer of opioid receptor function. Results Comparative immunolabeling showed that, among several tested antibodies, which all provided specific MOP detection in the rat central nervous system (CNS), only one monoclonal MOP-antibody yielded specificity and reproducibility for MOP detection in the rat peripheral nervous system including the sciatic nerve. Double immunolabeling documented that MOP immunoreactivity was confined to calcitonin gene-related peptide (CGRP) positive fibers and fiber bundles. Almost identical labeling and double labeling patterns were found using mcherry-immunolabeling on sciatic nerves of mice producing a MOP-mcherry fusion protein (MOP-mcherry knock-in mice). Preembedding immunogold electron microscopy on MOP-mcherry knock-in sciatic nerves indicated presence of MOP in cytoplasm and at membranes of unmyelinated axons. Application of [D-Ala\(^2\), N-MePhe\(^4\), Gly-ol]-enkephalin (DAMGO) or fentanyl dose-dependently inhibited depolarization-induced CGRP release from rat sciatic nerve axons ex vivo, which was blocked by naloxone. When the lipophilic opioid fentanyl was applied perisciatically in na{\"i}ve Wistar rats, mechanical nociceptive thresholds increased. Subthreshold doses of fentanyl or the hydrophilic opioid DAMGO were only effective if injected together with hypertonic saline. In vitro, using β-arrestin-2/MOP double-transfected human embryonic kidney cells, DAMGO as well as fentanyl lead to a recruitment of β-arrestin-2 to the membrane followed by a β-arrestin-2 reappearance in the cytosol and MOP internalization. Pretreatment with hypertonic saline prevented MOP internalization. Conclusion MOPs are present and functional in the axonal membrane from na{\"i}ve animals. Hypertonic saline acutely decreases ligand-induced internalization of MOP and thereby might improve MOP function. Further studies should explore potential clinical applications of opioids together with enhancers for regional analgesia.},
  language  = {en}
}