In cerebellar Purkinje cells the metabotropic glutamate receptor subtype 1 (mGluR1) is abundantly expressed and is crucial for cerebellar function. Stimulation of mGluR1 at parallel fiber – Purkinje cell synapses is followed by two G-protein-dependent processes: production of IP3 leading to calcium release from intracellular stores and initiation of a slowly activating EPSC. Signaling by mGluR1 was studied in mice deficient for different subunits of transient receptor potential channels (TRPCs) by using whole-cell recordings and calcium imaging in acute cerebellar slices. Inward currents evoked by local application of the mGluR-specific agonist DHPG are preserved in the absence of TRPC1 and completely absent in TRPC3-deficient mice. Thus, in contrast to earlier suggestions, slow synaptic transmission by mGluR1 at parallel-Purkinje cell synapses does not require TRPC1 but is mediated by TRPC3 that forms calcium-permeable cation channels in Purkinje cell dendrites. Calcium release from internal stores was not affected by the absence of TRPC3. Using two-photon calcium imaging synaptically-evoked TRPC3-dependent calcium influx signal in spines and dendrites of Purkinje cells was explored. The results show that the mGluR1-dependent calcium signal has two distinct components: a large calcium release signal from stores and an about 10-fold smaller calcium influx signal. The calcium release component is prominent in spines and has a fast rise time, while the calcium influx signal has a slow onset. The results presented in the thesis establish TRPC3 as a novel postsynaptic channel in the mammalian brain that is present in Purkinje cell spines and directly contributes to synaptically evoked calcium signaling.      «

In cerebellar Purkinje cells the metabotropic glutamate receptor subtype 1 (mGluR1) is abundantly expressed and is crucial for cerebellar function. Stimulation of mGluR1 at parallel fiber – Purkinje cell synapses is followed by two G-protein-dependent processes: production of IP3 leading to calcium release from intracellular stores and initiation of a slowly activating EPSC. Signaling by mGluR1 was studied in mice deficient for different subunits of transient receptor potential channels (TRPCs)...     »

Der metabotrope Glutamatrezeptor vom Subtyp 1 (mGluR1) wird in zerebellären Purkinjezellen hoch exprimiert und ist entscheidend für die Funktion des Kleinhirns. Aktivierung von mGluR1 an Parallelfasersynapsen der Purkinjezellen führt zum Ablauf von zwei G-Protein abhängigen Prozessen: (1) der Produktion von Inositol-trisphosphat (InsP3), was wiederum zur Freisetzung von Kalzium Ionen aus intrazellulären Kalzium Speichern führt und (2) zur Aktivierung eines langsamen exzitatorischen postsynaptischem Stromes (sEPSC). Die mGluR1-vermittelte synaptische Übertragung an Parallelfasersynapsen der Purkinjezellen wurde mit einer Kombination von Ganzzellableitung und Kalzium-Bildgebung in akuten Kleinhirnschnitten von Mäusen, denen verschiedene Untereinheiten der canonical transient receptor potential (TRPC) Kanäle fehlen, untersucht. Der durch den mGluR-spezifischen Agonisten DHPG ausgelöste Einwärtsstrom ist in TRPC1-defizienten Mäusen vollständig erhalten, während er bei Abwesenheit von TRPC3 fehlt. Somit zeigt sich im Gegensatz zu früheren Befunden, dass TRPC3 und nicht TRPC1 die synaptische Transmission durch mGluR1 an der Parallelfasersynapse von Purkinjezellen vermittelt. TRPC2 bildet einen Kalzium-permeablen Kationenkanal in Dendriten der Purkinjezellen. Die Kalziumfreisetzung aus intrazellulären Speichern ist durch das Fehlen von TRPC3 nicht beeinträchtigt. Der synaptisch aktivierte TRPC3-abhängige Kalzium-Einstrom in Dendriten und Spines der Purkinjezellen wurde mittels der Zwei-Photonen-Kalziumbildgebung untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die mGluR1-abhängigen Kalzium-Transienten aus zwei Signaltypen zusammengesetzt sind: einer großen Ins3P-Rezeptor-abhängigen Kalzium-Freisetzung aus intrazellulären Speichern und einem zehnfach kleineren Kalzium-Einstrom. Die Kalzium-Freisetzungskomponente ist in Spines stark ausgeprägt und hat eine schnelle Anstiegszeit, während das Kalzium-Einstrom-Signal durch langsame Aktivierung gekennzeichnet ist. Die Ergebnisse dieser Arbeit etablieren TRPC3 als neuartigen postsynaptischen Kanal, der in Spines von Purkinjezellen lokalisiert ist und dort direkt zur synaptisch aktivierten Kalzium-Signalgebung beiträgt.      «

Der metabotrope Glutamatrezeptor vom Subtyp 1 (mGluR1) wird in zerebellären Purkinjezellen hoch exprimiert und ist entscheidend für die Funktion des Kleinhirns. Aktivierung von mGluR1 an Parallelfasersynapsen der Purkinjezellen führt zum Ablauf von zwei G-Protein abhängigen Prozessen: (1) der Produktion von Inositol-trisphosphat (InsP3), was wiederum zur Freisetzung von Kalzium Ionen aus intrazellulären Kalzium Speichern führt und (2) zur Aktivierung eines langsamen exzitatorischen postsynaptisc...     »