Die Funktion von Dystroglycan in der Entwicklung des zentralen Nervensystems

Die Funktion von Dystroglycan in der Entwicklung des zentralen Nervensystems Der DAG ist ein oligomerer Proteinkomplex, der in den Muskelfasern die extrazelluläre Matrix mit dem Zytoskelett verbindet und dadurch der Muskulatur die mechanische Stabilität bei der Kontraktion verleiht. Mutationen des DAG sind die genetische Grundlage für verschiedene Formen von muskulären Dystrophien. Muskuläre Dystrophien sind Krankheiten, die neben einer Degeneration der Muskulatur auch verschiedene ZNS-Defekte aufweisen. Die Funktion des DAG im ZNS ist bisher unbekannt. Um seine Funktion im ZNS zu analysieren, wurde Huhn-Dystroglycan, eine zentrale Komponente des DAG, kloniert. Dystroglycan besteht aus dem extrazellulären Matrixprotein alpha-Dystroglycan und dem transmembranen beta-Dystroglycan. Beide Proteine werden vom selben Gen codiert und posttranslational gespalten. Die Huhn-Dystroglycan-Sequenz ist sehr homolog zu anderen Spezies. Antikörper hergestellt gegen die Interaktionsdomänen von alpha- und beta-Dystroglycan, wurden verwendet um die Interaktion von Dystroglycan selektiv an der Grenzfläche zwischen Gliazellendfüßen und Basallamina in der Retina zu stören. Die Antikörper wurden in vivo intravitreal in Augen von Hühnerembryoanen der Stadien E6 bis E10 injiziert. Die Injektion der Antikörper und entsprechender Fab-Fragmente führten zu schweren Veränderungen in der Retina, unter anderem Hyperproliferation, Auflösung der radialen Struktur der neuroepithelialen Zellen und einer veränderten Schichtung. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, daß der DAG am Kontakt der radiären Glizellen zur Basalmembran beteiligt sind.

The Function of Dystroglycan in the Development of the Central Nervous System The DAG is a heteromeric protein complex which in skeletal muscle links the extracellular matrix to the cytoskeleton and thus provides mechanical stability to muscle fibers during contraction. Mutations in the DAG are the genetic basis for the different forms of muscular dystrophies, diseases characterized by muscle degeneration and CNS dysfunction. To functionally analyze the role of the DAG in the CNS I cloned chick dystroglycan, which is the essential component of the DAG. Dystroglycan consists of the extracellular matrix protein alpha-dystroglycan and the membrane-spanning beta-dystroglycan. Both proteins derive from the same gene and are generated by posttranslational proteolytic cleavage. The sequence of chick dystroglycan is very homologous to that of other species. Antibodies generated against the interacting domains of alpha- and beta-dystroglycan, were then used to block dystroglycan interaction selectively at the glia-basal lamina interface in the retina in vivo by intravitreal antibody injection into E6-E10 chick embryos. The injection of the antibodies or the corresponding Fab fragments results in severe disorganization of the retina, including hyperproliferation, loss of the radial structure of neuroepithelial cells and an altered retinal layering. My results indicate that the DPC is involved in anchoring radial glial cells to the retinal basal lamina.