Funktionelle Analysen von epithelialen Transmembranproteinen bei Drosophila melanogaster

Das für die barrier function von Drosophila-Epithelien essenzielle Transmembranprotein Megatrachea (Mega) konnte in der Vergangenheit mit herkömmlichen Methoden nicht detailliert untersucht werden. Es wurde daher die tobacco-etch-virus- (TEV-) Protease in Drosophila als Methode etabliert, um Proteine in vivo posttranslational an artifiziellen TEV-Protease-Zielsequenzen zu spalten. TEV-Protease gestützte Studien des Transmembranproteins Mega zeigten, dass sich TEV-Protease-vermittelt seine Funktion stören lässt und dadurch tracheale mega-Phänokopien erzeugt werden. So wurde eine funktionelle Trennung des Mega-C-Terminus von der Mega- Gesamtfunktion möglich. Mega ist als Claudin für die Ausbildung der transepithelialen Barriere, der septate junctions und an einer normalen trachealen Morphogenese beteiligt. Es zeigte sich durch TEV-Protease-gestützte Analysen, dass der Mega-C-Terminus essenziell für die Exozytose wichtiger Deacetylasen ist. Durch das Abspalten des Mega-C-Terminus kam es zur Störung dieser Exozytose und zu trachealen mega-Phänokopien, die morphologisch mega-Funktionsverlustmutanten sehr ähnlich waren. Diese Phänokopien äußerten sich im Gegensatz zu mega-Mutanten jedoch nicht im Verlust der transepithelialen Barriere oder der Zerstörung der septate junctions. Somit konnte ich in Drosophila eine neue Methode etablieren, die gewebe- und zeitabhèngig in vivo Studien von Proteinen und Proteinkomplexen ermöglicht. In Drosophila ist über die genaue Funktion von Synapsen wenig bekannt. Ich konnte Hot Dog als erste, putative Calcium-Kanal Gamma Untereinheit in Drosophila identifizieren. Meine Untersuchungen zeigen, dass das Hot Dog-Protein die Reizweiterleitung von Motorneuronen in Drosophila moduliert. Durch die Lokalisation des Hot Dog-Proteins konnten darüber hinaus neuartige, abgegrenzte Subzonen an der neuromuskulären Verbindung von Drosophila entdeckt werden.