Kurzbeschreibung des Forschungsgebietes: 

Zelladhäsionsmoleküle im Nervensystem

Zelladhäsionsmoleküle spielen bei Entwicklung und Stabilisierung neuronaler Verbindungen eine wichtige Rolle. Sie sind aber auch kausal an dynamischen Prozessen des Nervensystems beteiligt. Ein Beispiel solcher dynamischer Vorgänge ist das Phänomen der Langzeitpotenzierung, welches als grundlegender zellulärer Mechanismus für Lern-und Gedächtnisvorgänge angesehen wird. Langzeitpotenzierung bezeichnet eine verstärkte synaptische Aktivität nach vorangegangener hochfrequenter Stimulation. Diese Potenzierung bleibt aus, wenn die Funktion der Zelladhäsionsmoleküle während der induzierenden elektrischen Stimulation blockiert wird.

Wir interessieren uns dafür, über welche Mechanismen die Zelladhäsionsmoleküle eine Ausbildung der Langzeitpotenzierung bewirken können. Bei der Langzeitpotenzierung kommt es u.a. zu einer Vergrößerung der synaptischen Transmissionsoberfläche und Ausbildung neuer synaptischer Kontakte. Für solche Umbauvorgänge an der Synapse ist eine transiente Lösung von Adhäsionskontakten und anschließende Ausbildung neuer Adhäsionskontakte notwendig. Eine unserer Arbeitshypothesen ist, dass bei der Ausbildung von Langzeitpotenzierung die Adhäsionsmoleküle eine Remodellierung der Synapsen initiieren und so zu einer Vergrößerung der Transmissionszone beitragen können. 

In diesem Projekt verwenden wir Standardverfahren der Molekularbiologie, Biochemie und Zellbiologie, sowie die Laserpinzettentechnik zur Untersuchung der Eigenschaften der Adhäsionsmoleküle.

Auswahl der wichtigsten Publikationen  

Heupel WM, Baumgartner W, Drenckhahn D, Golenhofen N
Differences in Ca2+ affinities of cadherin-11 and N-cadherin as possible reason for opposing roles in establishment of long term potentiation. Mol Cell Neurosci, in Revision

Golenhofen N, Redel A, Wawrousek EF, Drenckhahn D (2006)
Ischemia-induced increase of stiffness of alphaB-crystallin/HSPB2-deficient myocardium. Pflugers Arch 451:518-25

Foerster C, Silwedel C, Golenhofen N, Burek M, Kietz S, Mankertz J, et al. (2005) Occludin as direct target for glucocorticoid-induced improvement of blood-brain barrier properties in a murine in vitro system. J Physiol 565.2:475-486

Baumgartner W, Golenhofen N, Weth A, Hiiragi T, Saint R, Griffin M, et al. (2004) Role of transglutaminase 1 in stabilisation of intercellular junctions of the vascular endothelium. Histochem Cell Biol 122:17-25

Golenhofen N, Perng MD, Quinlan RA, Drenckhahn D (2004) Comparison of the small heat shock proteins alphaB-crystallin, MKBP, HSP25, HSP20, and cvHSP in heart and skeletal muscle. Histochem Cell Biol 122:415-25

Baumgartner W, Golenhofen N (Co-Erstautor), Grundhofer N, Wiegand J, Drenckhahn D (2003) Ca2+ dependency of N-cadherin function probed by laser tweezer and atomic force microscopy. J Neurosci 23:11008-14

Baumgartner W, Schutz GJ, Wiegand J, Golenhofen N, Drenckhahn D (2003)
Cadherin function probed by laser tweezer and single molecule fluorescence in vascular endothelial cells. J Cell Sci 116:1001-11

Golenhofen N, Arbeiter A, Koob R, Drenckhahn D (2002)
Ischemia-induced association of the stress protein alpha B-crystallin with I-band portion of cardiac titin. J Mol Cell Cardiol 34:309-19

Golenhofen N, Ness W, Wawrousek EF, Drenckhahn D (2002)
Expression and induction of the stress protein alpha-B-Crystallin in vascular endothelial cells. Histochem Cell Biol 117:203-209

Redel A, Baumgartner W, Golenhofen K, Drenckhahn D, Golenhofen N (2002)
Mechanical activity and force-frequency relationship of isolated mouse papillary muscle: effects of extracellular calcium concentration, temperature and contraction type. Pflugers Arch 445:297-304