Eine zellspezifische Hypothese zum Tyramin-Abbau im Nervensystem von Drosophila melanogaster
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Abstract
In dieser Arbeit wurde der Versuch unternommen, die Funktion der Dehydrogenase/Reduktase Nazgul (CG31235) im Nervensystem von Drosophila zu charakterisieren. Expressionsanalysen zeigten, dass Nazgul (Naz) ab dem embryonalen Stadium 14 exprimiert wird. In Larven des dritten Larvenstadiums ist die Expression in sechs Astrozyten-ähnlichen Glia pro abdominalem Hemisegment sowie in einer nicht glialen Zelle zu finden. Untersuchungen des larvalen Explorationsverhaltens zeigten sowohl bei naz-Mutanten als auch bei gliaspezifisch getriebener naz-RNAi eine signifikante Erhöhung der Richtungsänderungsrate. Ein ähnlicher Phänotyp war in der Literatur in Tieren mit gestörter Octopamin-Synthese und einem dadurch bedingten erhöhten Level an Tyramin im Nervensystem beschrieben worden. Ich konnte zeigen, dass durch Applikation des Tyramin-Rezeptor-Antagonisten Yohimbin der Phänotyp in naz-Mutanten gerettet und ein gegenteiliger Effekt durch Fütterung von Tyramin an Wildtypen induziert werden kann. Zudem konnte ich zeigen, dass Naz-exprimierende Gliazellen Tyramin-Immunoreaktivität aufweisen. Diese Ergebnisse lassen die Schlussfolgerung zu, dass Naz am Tyramin-Abbau in Gliazellen beteiligt ist. Damit liefert die Arbeit erste zellspezifische Erkenntnisse für den Tyramin-Abbau im Nervensystem von Drosophila.
Der bei naz-Mutanten vorgefundene Phänotyp konnte ebenfalls durch Fütterung des irreversiblen Monoamin-Oxidase-Inhibitors Tranylcypromin reproduziert werden. Dies legt den Schluss nahe, dass der Tyramin-Abbau im Nervensystem von Drosophila unter Beteiligung einer Monoamin-Oxidase abläuft.
Bisher konnten keine Tyramin-Transporter in Drosophila identifiziert werden. Durch zellspezifische RNAi-Experimente, des bisher lediglich als Glutamat-Transporter beschriebenen Transmembran-Transporters Eaat1, konnte ein mit dem bei naz-Mutanten beobachteten Verhalten vergleichbarer Phänotyp induziert werden. Dieser war ebenfalls durch Applikation von Yohimbin reversibel. Diese Ergebnisse liefern erste Anhaltspunkte dafür, dass Eaat1 für die Tyramin-Aufnahme in Gliazellen verantwortlich sein könnte.