Neuromuscular synaptogenesis : role of a balance between tyrosine kinases and phosphatases

Alain Camilleri
2006
Bau und Funktion des Nervensystems erfordern die präzise Vernetzung von Nerven-und anderen Zellen mittels Kontaktpunkten, sogenannten Synapsen. Daher ist die Frage, wie Synapsen gebildet und aufrecht erhalten werden, von grossem Interesse. Die Synapse zwischen Nerv und Muskel hat sich als Modellsystem bewährt, und ihre pathologischen Veränderungen führen zu Muskelkrankheiten. Diese Dissertation erforscht die Rolle von Signalisierungsvorgängen innerhalb der Muskelfaser für die Bildung und
more » ... sierung der Nerv-Muskel-Synapse. Es wurde gezeigt, wie verschiedene Tyrosinkinasen (Abelson-Kinase Familienmitglieder und Src-Familien Kinasen) zusammenarbeiten und den Aufbau postsynaptischer Strukturen begünstigen. Ihre Gegenspieler, Tyrosinphosphatasen (z. B. SHP 2), waren ebenfalls wichtig in der Bildung und Stabilisierung der postsynaptischen Membran, sodass das präzise Gleichgewicht zwischen Kinasen und Phosphatasen als bestimmender Faktor für die Nerv-Muskel-Synapse erscheint. Die Resultate liefern neue Erkenntnisse über die Rolle von Phosphorylierungs-Gleichgewichten an Synapsen und könnten dazu beitragen, verschiedene Muskelkrankheiten besser zu verstehen. The building and proper functioning of the nervous system require the precise interconnection between neurones and their contacting cells at specialised junctions called synapses. One major question facing neurobiology is how these synapses are built and how they remain stable throughout life. The nervemuscle synapse has established itself as a model system, and pathologies disturbing this synapse lead to muscle diseases. In this dissertation, the roles played by signalling cascades in the muscle required for the formation and stabilisation of the nerve-muscle synapse are studied. Protein tyrosine kinases such as members of the Abl and Src-family were found to work together to allow the proper formation of postsynaptic structures. Protein tyrosine phosphatases, such as SHP-2, worked antagonistically to tyrosine kinases, and were required for both the formation as well as for the stabilisation of the postsynaptic membrane. The fine balance between the activities of tyrosine kinases and phosphatase thus turns out to be a determining factor for nerve-muscle synapse stability. These results shed new light on the roles of the phosphorylation balance at synapses, and could therefore lead to a better understanding of several muscle diseases.
doi:10.5167/uzh-163404 fatcat:cta57kxo7zhsxdjbyoobcxkbdy