Forschungsgruppe Präsynaptische Plastizität

Die Kommunikation zwischen Nervenzellen findet an ihren spezialisierten Kontaktstellen, so genannten Synapsen, statt. Hier induziert das ankommende elektrische Signal eine Freisetzung von chemischen Botenstoffen von der Senderzelle. Die Empfängerzelle erkennt diese und bildet einen neuen elektrischen Stimulus. Die Information wird weitergeleitet. Der Prozess der synaptischen Übertragung stellt eine Hochleistung der zellulären Kommunikation dar: Es wird präzise reguliert und etwaige Störungen wirken sich als Hirnkrankheiten wie z.B. Epilepsie, neuropsychiatrische und neurodegenerative Erkrankungen aus. Die gebrauchsabhängige Abwandlung der Wirksamkeit der synaptischen Übertragung – die so genannte synaptische Plastizität – stellt einen wichtigen zellulären Mechanismus für Lernen und Gedächtnisbildung dar.

Die Forschungsgruppe Präsynaptische Plastizität untersucht die molekularen Grundlagen der synaptischen Funktion und Dysfunktion. In den vergangenen Jahrzenten ist es gelungen, die molekularen Bausteine von Synapsen zu identifizieren, die einem Uhrwerk ähnlich durch biochemische Interkationen verbunden als multimolekulare Komplexe funktionieren. Unser Hauptinteresse ist es nun aufzuklären, wie sich molekulare Veränderungen dieser Komplexe auf die synaptische Übertragung auswirken und welche zellulären Signalwege diese Abänderungen steuern. Die Aufklärung dieser Prozesse ist von immenser Bedeutung, da sie neue Wege für ein rationelles Design pharmakologischer und genetischer Interventionen bei Nervenkrankheiten, die eine Störung der Synapsenfunktion beinhalten, ermöglicht.

  • Leiterin

    Leiterin

    Anna Fejtova hat Biologie an der Karls-Universität in Prag studiert. Sie erhielt einen PhD-Abschluss in Neurowissenschaften am Zentrum für Neurowissenschaften Zürich und promovierte in Naturwissenschaften an der Universität Zürich in der Schweiz. Sie kam 2003 als Stipendiatin des Schweizer Nationalfonds in die Abteilung von Eckart Gundelfinger nach Magdeburg. Sie blieb als Wissenschaftlerin und Gruppenleiterin. 2013 wurde sie Leiterin der Forschungsgruppe Präsynaptische Plastizität.

    Seit 2016 leitet sie auch das Labor für Molekulare Neurobiologie und Neurophotonik an der Psychiatrischen und Psychotherapeutischen Klinik, Universitätsklinikum Erlangen, wo sie eine Universitätsprofessur für Molekulare Psychiatrie innehat.

  • Mitglieder

    Mitglieder

    Leiterin  
    Prof. Dr. Anna Fejtova+49 9131 85-46155anna.fejtova@lin-magdeburg.de
    Doktorand  
    Debarpan Guhathakurta+49 9131 85-44886 
    Laborassistentin  
    Janina Juhle+49-391-6263- 93281janina.juhle@lin-magdeburg.de

     

  • Projekte

    Projekte

    In unserer Forschung verfolgen wir zwei Hauptthemen:

    Erstens studieren wir die molekularen Mechanismen, die zur präsynaptischen Kurzzeitplastizität beitragen. Diese beinhalten insbesondere dynamische Regulationen der Botenstoffausschüttung, wirken in Zeitspannen von Sekunden bis Minuten und sind durch Synapsen autonomen Prozesse, wie Phosphorylierungen oder Ubiquitinierungen von synaptischen Proteinen, hervorgerufen.

    Zweitens untersuchen wir Mechanismen, welche langfristige Veränderungen der synaptischen Kommunikation steuern und bewirken. Dabei gilt unsere Hauptaufmerksamkeit der Untersuchung der Kommunikation zwischen Präsynapse und Nukleus, welche eine Schlüsselrolle beim Umprogrammieren der neuronalen Genexpression spielt.

    Mehr über unsere laufenden Projekte können Sie auf unserer englischen Webseite (www.fejtovalab.com) erfahren.

  • Laufende Drittmittelprojekte

    Laufende Drittmittelprojekte

    2008-2019
    DFG SFB 779 Neurobiologie motiverten Verhaltens

    Beeinflussung der Exzitations/Inhibitionsbalance durch NMDA Rezeptorantagonsiten bei Depression
    http://www.sfb779.de/a06.html

     

    2017-2020       
    DFG GRK2162
    Neurodevelopment and Vulnerability of the Central Nervous System
    https://www.grk2162.med.fau.de/

     

    2016-2019       
    BMBF Generare
    German Network of RASopathy Research
    http://www.generare.de/

     

    2019-2022       
    BMBF Generare2
    German Network of RASopathy Research
    http://www.generare.de/

  • Publikationen

    Publikationen

    2019

    Schattling B, Engler JB, Volkmann C, Rothammer N, Woo MS, Petersen M, Winkler I, Kaufmann M, Rosenkranz SC, Fejtova A, Thomas U, Bose A, Bauer S, Träger S, Miller KK, Brück W, Duncan KE, Salinas G, Soba P, Gundelfinger ED, Merkler D, Friese MA. 2019. Bassoon proteinopathy drives neurodegeneration in multiple sclerosis. Nature Neuroscience. https://doi.org/10.1038/s41593-019-0385-4

     

    2018

    Lazarevic V, Yang Y, Ivanova D, Fejtova A, Svenningsson P. 2018. Riluzole attenuates the efficacy of glutamatergic transmission by interfering with the size of the readily releasable neurotransmitter pool. Neuropharmacology. 143:38-48. https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2018.09.021

    Li M, Woelfer M, Colic L, Safron A, Chang C, Heinze HJ, Speck O, Mayberg HS, Biswal BB, Salvadore G, Fejtova A, Walter M. 2018. Default mode network connectivity change corresponds to ketamine’s delayed glutamatergic effects. European Archives of Psychiatry and Clinical Neuroscience. https://doi.org/10.1007/s00406-018-0942-y

    Annamneedi A, Caliskan G, Müller S, Montag D, Budinger E, Angenstein F, Fejtova A, Tischmeyer W, Gundelfinger ED, Stork O. 2018. Ablation of the presynaptic organizer Bassoon in excitatory neurons retards dentate gyrus maturation and enhances learning performance. Brain Structure and Function. 223(7):3423-3445. https://doi.org/10.1007/s00429-018-1692-3

     

    2017

    Schweitzer B, Singh J, Fejtova A, Groc L, Heine M, Frischknecht R. 2017. Hyaluronic acid based extracellular matrix regulates surface expression of GluN2B containing NMDA receptors. Scientific Reports. 7(1). https://doi.org/10.1038/s41598-017-07003-3

    Lazarevic V, Fieńko S, Andres-Alonso M, Anni D, Ivanova D, Montenegro-Venegas C, Gundelfinger ED, Cousin MA, Fejtova A. 2017. Physiological concentrations of amyloid beta regulate recycling of synaptic vesicles via alpha7 acetylcholine receptor and CDK5/calcineurin signaling. Frontiers in Molecular Neuroscience. 10. https://doi.org/10.3389/fnmol.2017.00221

    Li M, Demenescu LR, Colic L, Metzger CD, Heinze HJ, Steiner J, Speck O, Fejtova A, Salvadore G, Walter M. 2017. Temporal Dynamics of Antidepressant Ketamine Effects on Glutamine Cycling Follow Regional Fingerprints of AMPA and NMDA Receptor Densities. Neuropsychopharmacology. 42(6):1201-1209. https://doi.org/10.1038/npp.2016.184

    Kawabe H, Mitkovski M, Kaeser PS, Hirrlinger J, Opazo F, Nestvogel D, Kalla S, Fejtova A, Verrier SE, Bungers SR, Cooper BH, Varoqueaux F, Wang Y, Nehring RB, Gundelfinger ED, Rosenmund C, Rizzoli SO, Südhof TC, Rhee J-S, Brose N. 2017. ELKS1 localizes the synaptic vesicle priming protein bMunc13-2 to a specific subset of active zones. Journal of Cell Biology. 216(4):1143-1161. https://doi.org/10.1083/jcb.201606086

    Altmüller F, Pothula S, Annamneedi A, Nakhei-Rad S, Montenegro-Venegas C, Pina-Fernández E, Marini C, Santos M, Schanze D, Montag D, Ahmadian MR, Stork O, Zenker M, Fejtova A. 2017. Aberrant neuronal activity-induced signaling and gene expression in a mouse model of RASopathy. PLoS Genetics. 13(3). https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1006684

     

    2016

    Ivanova D, Dirks A, Fejtova A. 2016. Bassoon and piccolo regulate ubiquitination and link presynaptic molecular dynamics with activity-regulated gene expression. Journal of Physiology. 594(19):5441-5448. https://doi.org/10.1113/JP271826

     

    2015

    Ivanova D, Dirks A, Montenegro-Venegas C, Schöne C, Altrock WD, Marini C, Frischknecht R, Schanze D, Zenker M, Gundelfinger ED, Fejtova A. 2015. Synaptic activity controls localization and function of CtBP1 via binding to Bassoon and Piccolo. EMBO Journal. 34(8):1056-1077. https://doi.org/10.15252/embj.201488796

     

    2014

    Morelli E, Ghiglieri V, Pendolino V, Bagetta V, Pignataro A, Fejtova A, Costa C, Ammassari-Teule M, Gundelfinger ED, Picconi B, Calabresi P. 2014. Environmental enrichment restores CA1 hippocampal LTP and reduces severity of seizures in epileptic mice. Experimental Neurology. 261:320-327. https://doi.org/10.1016/j.expneurol.2014.05.010

    Davydova D, Marini C, King C, Klueva J, Bischof F, Romorini S, Montenegro-Venegas C, Heine M, Schneider R, Schroeder M, Altrock WD, Henneberger C, Rusakov DA, Gundelfinger ED, Fejtova A. 2014. Bassoon specifically controls presynaptic P/Q-type Ca2+ channels via RIM-binding protein. Neuron. 82(1):181-194. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2014.02.012

     

    2013

    Lazarevic V, Pothula S, Andres-Alonso M, Fejtova A. 2013. Molecular mechanisms driving homeostatic plasticity of neurotransmitter release. Frontiers in Cellular Neuroscience. 7(DEC). https://doi.org/10.3389/fncel.2013.00244

    Regus-Leidig H, Ott C, Löhner M, Atorf J, Fuchs M, Sedmak T, Kremers J, Fejtová A, Gundelfinger ED, Brandstätter JH. 2013. Identification and Immunocytochemical Characterization of Piccolino, a Novel Piccolo Splice Variant Selectively Expressed at Sensory Ribbon Synapses of the Eye and Ear. PLoS ONE. 8(8):e70373. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0070373

    Waites CL, Leal-Ortiz SA, Okerlund N, Dalke H, Fejtova A, Altrock WD, Gundelfinger ED, Garner CC. 2013. Bassoon and Piccolo maintain synapse integrity by regulating protein ubiquitination and degradation. EMBO Journal. 32(7):954-969. https://doi.org/10.1038/emboj.2013.27

    Schroeder M, Stellmacher A, Romorini S, Marini C, Montenegro-Venegas C, Altrock WD, Gundelfinger ED, Fejtova A. 2013. Regulation of Presynaptic Anchoring of the Scaffold Protein Bassoon by Phosphorylation-Dependent Interaction with 14-3-3 Adaptor Proteins. PLoS ONE. 8(3):e58814. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0058814

    Jing Z, Rutherford MA, Takago H, Frank T, Fejtova A, Khimich D, Moser T, Strenzke N. 2013. Disruption of the presynaptic cytomatrix protein bassoon degrades ribbon anchorage, multiquantal release, and sound encoding at the hair cell afferent synapse. Journal of Neuroscience. 33(10):4456-4467. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.3491-12.2013

     

    2012

    Maas C, Torres VI, Altrock WD, Leal-Ortiz S, Wagh D, Terry-Lorenzo RT, Fejtova A, Gundelfinger ED, Ziv NE, Garner CC. 2012. Formation of Golgi-derived active zone precursor vesicles. Journal of Neuroscience. 32(32):11095-11108. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0195-12.2012

    Hübler D, Rankovic M, Richter K, Lazarevic V, Altrock WD, Fischer KD, Gundelfinger ED, Fejtova A. 2012. Differential spatial expression and subcellular localization of CtBP family members in Rodent Brain. PLoS ONE. 7(6):e39710. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0039710

    Gundelfinger ED, Fejtova A. 2012. Molecular organization and plasticity of the cytomatrix at the active zone. Current Opinion in Neurobiology. 22(3):423-430. https://doi.org/10.1016/j.conb.2011.10.005

     

    2011

    Lazarevic V, Schöne C, Heine M, Gundelfinger ED, Fejtova A. 2011. Extensive remodeling of the presynaptic cytomatrix upon homeostatic adaptation to network activity silencing. Journal of Neuroscience. 31(28):10189-10200. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.2088-11.2011

     

    2010

    Frank T, Rutherford MA, Strenzke N, Neef A, Pangršič T, Khimich D, Fejtová A, Gundelfinger ED, Liberman MC, Harke B, Bryan KE, Lee A, Egner A, Riedel D, Moser T. 2010. Bassoon and the synaptic ribbon organize Ca2+ channels and vesicles to add release sites and promote refilling. Neuron. 68(4):724-738. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2010.10.027

    Fejtova A, Schmidt H, Weyhersmüller A, Silver RA, Gundelfinger ED, Eilers J. 2010. Bassoon speeds vesicle reloading at a central excitatory synapse. Neuron. 68(4):710-723. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2010.10.026

    Lanore F, Blanchet C, Fejtova A, Pinheiro P, Richter K, Balschun D, Gundelfinger E, Mulle C. 2010. Impaired development of hippocampal mossy fibre synapses in mouse mutants for the presynaptic scaffold protein Bassoon. Journal of Physiology. 588(12):2133-2145. https://doi.org/10.1113/jphysiol.2009.184929

    Ghiglieri V, Sgobio C, Patassini S, Bagetta V, Fejtova A, Giampá C, Marinucci S, Heyden A, Gundelfinger ED, Fusco FR, Calabresi P, Picconi B. 2010. TrkB/BDNF-dependent striatal plasticity and behavior in a genetic model of epilepsy: Modulation by valproic acid. Neuropsychopharmacology. 35(7):1531-1540. https://doi.org/10.1038/npp.2010.23

     

    2009

    Gundelfinger ED, Fejtová A. 2009. Neurotransmitter release: a docking role for UNC-13 proteins (Commentary on Siksou et al.). European Journal of Neuroscience. 30(1):47-48. https://doi.org/10.1111/j.1460-9568.2009.06832.x

    Fejtova A, Davydova D, Bischof F, Lazarevic V, Altrock WD, Romorini S, Schöne C, Zuschratter W, Kreutz MR, Garner CC, Ziv NE, Gundelfinger ED. 2009. Dynein light chain regulates axonal trafficking and synaptic levels of Bassoon. Journal of Cell Biology. 185(2):341-355. https://doi.org/10.1083/jcb.200807155

    Gundelfinger ED, Altrock WD, Fejtová A. 2009. Active zone. Binder MD, Hirokawa N, Windhorst U, Hrsg. in Encyclopedia of Neuroscience. Berlin, Heidelberg: Springer. S. 44-49.

     

    2008

    Spiwoks-Becker I, Maus C, Tom Dieck S, Fejtová A, Engel L, Wolloscheck T, Wolfrum U, Vollrath L, Spessert R. 2008. Active zone proteins are dynamically associated with synaptic ribbons in rat pinealocytes. Cell and Tissue Research. 333(2):185-195. https://doi.org/10.1007/s00441-008-0627-3

    Frischknecht R, Fejtova A, Viesti M, Stephan A, Sonderegger P. 2008. Activity-induced synaptic capture and exocytosis of the neuronal serine protease neurotrypsin. Journal of Neuroscience. 28(7):1568-1579. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.3398-07.2008

     

    2007

    Siksou L, Rostaing P, Lechaire JP, Boudier T, Ohtsuka T, Fejtová A, Kao HT, Greengard P, Gundelfinger ED, Triller A, Marty S. 2007. Three-dimensional architecture of presynaptic terminal cytomatrix. Journal of Neuroscience. 27(26):6868-6877. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1773-07.2007

     

    2006

    Dresbach T, Fejtová A, Gundelfinger ED. 2006. Assembly of presynaptic active zones. in Molecular Mechanisms of Synaptogenesis. S. 235-245. https://doi.org/10.1007/978-0-387-32562-0_17

    Fejtova A, Gundelfinger ED. 2006. Molecular organization and assembly of the presynaptic active zone of neurotransmitter release. Results and Problems in Cell Differentiation. 43:49-68. https://doi.org/10.1007/400_012

     

    2005

    Tom Dieck S, Altrock WD, Kessels MM, Qualmann B, Regus H, Brauner D, Fejtová A, Bracko O, Gundelfinger ED, Brandstätter JH. 2005. Molecular dissection of the photoreceptor ribbon synapse: Physical interaction of Bassoon and RIBEYE is essential for the assembly of the ribbon complex. Journal of Cell Biology. 168(5):825-836. https://doi.org/10.1083/jcb.200408157

     

    2002

    Mannová P, Liebl D, Krauzewicz N, Fejtová A, Štokrová J, Palková Z, Griffin BE, Forstová J. 2002. Analysis of mouse polyomavirus mutants with lesions in the minor capsid proteins. Journal of General Virology. 83(9):2309-2319. https://doi.org/10.1099/0022-1317-83-9-2309

     

    Alle Publikationen finden Sie auch hier: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=fejtova+anna

  • Hugo-Junkers-Preis

    Hugo-Junkers-Preis

    Über den dritten Platz beim Hugo-Junkers-Preis 2015 konnte sich das Team um Dr. Anna Fejtová freuen. Sie beschäftigen sich mit dem Protein CtBP1, einem „Aktivitätsschalter“ in Nervenzellen. In Studien konnten sie zeigen, dass CtBP1 ein Signalvermittler zwischen dem Zellkern und den Synapsen einer Nervenzelle ist und beim Lernen und bei der Gedächtnisbildung eine wichtige Rolle spielt.

    Auch auf krankhafte Aktivitätszustände des Gehirns wirkt es sich aus. So konnten die Wissenschaftler nachweisen, warum eine Ernährungsumstellung, die so genannte ketogene Diät, typische Beschwerden von Epilepsie-Patienten vermindert. Da diese Ernährung auch den Verlauf anderer Hirnstörungen beeinflusst, untersuchen die Magdeburger Wissenschaftler nun die Funktion dieses Signalwegs bei anderen neuropsychiatrischen und neurodegenerativen Erkrankungen wie Depressionen.

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