Programa Científico
Procesos fisiológicos y patológicos
UNIDADES EN ESTE PROGRAMA
Neuropatología molecular Redes metabólicas y señalizadoras en la enfermedad
GRUPO DE INVESTIGACIÓN
Control molecular de la neurotransmisión
Jaime de Juan Sanz
Investigamos los mecanismos moleculares que permiten la comunicación entre neuronas. Para ello desarrollamos nuevas herramientas moleculares e imágenes funcionales que permiten medir procesos antes inaccesibles en conexiones neuronales. Comprender estos mecanismos es clave para revelar principios básicos del cerebro y abrir nuevas vías frente a enfermedades neurológicas.
Investigación
Nuestra investigación se centra en comprender los mecanismos moleculares que regulan la comunicación entre neuronas, con especial énfasis en la función presináptica. Las sinapsis constituyen la unidad básica de transmisión de información en el cerebro, pero muchos de los procesos que determinan su eficacia, precisión y plasticidad siguen siendo poco conocidos. Nuestro objetivo es desentrañar cómo interactúan los orgánulos intracelulares, la señalización por calcio, el tráfico de membranas y las proteínas trans-sinápticas para controlar la neurotransmisión.
Para abordarlo, combinamos biología celular con el desarrollo de nuevas herramientas moleculares y ópticas. Una estrategia central del laboratorio es diseñar y generar tecnologías que permitan medir directamente procesos que hasta ahora no podían estudiarse en sistemas neuronales intactos. Entre ellas se incluyen herramientas para monitorizar el calcio en orgánulos, seguir el tráfico dependiente de la actividad de proteínas endógenas y cuantificar en tiempo real la composición molecular de la superficie sináptica.
Nuestro trabajo se organiza en tres líneas principales. En primer lugar, estudiamos cómo orgánulos como el retículo endoplásmico y las mitocondrias regulan la señalización de calcio presináptica y el soporte metabólico de la neurotransmisión. En segundo lugar, investigamos cómo el la composición molecular de la hendidura sináptica se remodela de forma dinámica mediante el tráfico dependiente de la actividad de proteínas trans-sinápticas. En tercer lugar, analizamos cómo las vías metabólicas en los terminales presinápticos influyen en la síntesis de neurotransmisores y en la eficacia sináptica.
By integrating tool development with fundamental discovery, our work seeks not only to answer key questions in neuroscience, but also to open new experimental avenues for the field. Understanding these mechanisms is essential to define the principles of brain function and to identify novel targets and strategies for neurological disorders.
Miembros del grupo
Jaime de Juan Sanz
Lab.: Ext.: 4701
jaime.dejuansanz(at)cbm.csic.es
Publicaciones representativas
Mitochondrial Ca2+ efflux controls neuronal metabolism and long-term memory across species
Anjali Amrapali Vishwanath et al.
An expanded palette of bright and photostable organellar Ca2+ sensors
Agathe Moret et al.
Monitoring of activity-driven trafficking of endogenous synaptic proteins through proximity labeling
Carlos Pascual-Caro et al.
Activity-driven synaptic translocation of LGI1 controls excitatory neurotransmission
Ulku Cuhadar et al.
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