Ultrastrukturelle Charakterisierung der ersten auditorischen Synapse mittels hochauflösender STED-Mikroskopie

Einleitung:

Das periphere auditorische System der Maus entwickelt seine Funktionsbereitschaft in den ersten 12 – 14 postnatalen Tagen. Dieser Reifungsprozess beinhaltet sowohl eine strukturelle als auch funktionelle Re-Modellierung der präsynaptischen aktiven Zonen (AZ) von inneren Haarzellen (IHZ), welche für die zeitliche Präzision und hohen Transmitterfreisetzungsraten dieser Synapse – und somit für die Schallkodierung im Innenohr – unerlässlich sind. Die molekulare Grundlage und der zeitliche Verlauf dieser Reifungsperiode verbleiben bislang weitgehend unbekannt.

Methoden:

Akut isolierte Corti-Organe von neonatalen C57BL/6J Mäusen wurden nach Fixierung mit spezifischen Antikörpern gegen diverse präsynaptische Proteine (u.a. Bassoon, RIM2, RIM-BP1/2, etc.) immunhistochemisch angefärbt und mittels hochauflösender Stimulierter-Emissions-Depletion (STED)-Mikroskopie charakterisiert. Es folgte eine quantitative Analyse der sub-synaptischen Lokalisierung und 3D-Orientierung der jeweiligen Proteine während ausgewählter Stadien der Reifungsphase von IHZ AZ.

Ergebnisse:

Durch die Analyse der verschiedenen Entwicklungsstadien von p2 bis p21 konnte ein Lokalisations-Atlas der jeweiligen Proteine innerhalb der AZ erstellt und die Re-Modellierung und Umverteilung der verschiedenen Komponenten quantitativ dokumentiert werden.

Schlussfolgerung:

In dieser Studie konnten wir den zeitlichen Verlauf und nanoskopische Lokalisation essentieller präsynaptischer Proteine, die zur Verankerung an der Plasmamembran und funktionellen Reifung der Bändersynapsen zwischen IHZ und Spiralganglionneuronen beitragen, ultrastrukturell charakterisieren.

Publikationsverlauf

Publikationsdatum:
23. April 2019 (online)