TY  - GEN
TI  - Aktivierung und Desensibilsierung des olfaktorischen cAMP-gesteuerten-Kanal : Identifizerung von funktionellen Modulen
Y1  - 2009///
UR  - https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/10080/
ID  - heidok10080
KW  - Signaltransduktion 
KW  -  Ionenkanal 
KW  -  ORN 
KW  -  cAMP 
KW  -  SchaltverhaltenSignaltransduction 
KW  -  Ionchannel 
KW  -  ORN 
KW  -  cAMP 
KW  -  Gating
N2  - Der olfaktorische zyklisch-Nukleotid-gesteuerte Kanal (CNG-Kanal) wandelt in den Riechneuronen das chemische Duftstoffsignal in ein elektrisches Signal um und spielt somit eine wichtige Rolle bei der Generierung, aber auch bei der Terminierung des Rezeptorstroms. Der CNG-Kanal ist ein heterotetrameres Protein und setzt sich aus den drei Untereinheiten CNGA2, CNGA4 und CNGB1b wie folgt zusammen: A2-A2-A4-B1b. Der CNG-Kanal ist ein unspezifischer Kationenkanl, der hauptsächlich Kalzium in die Riechneuronen leitet. cAMP öffnet den CNG-Kanal kooperativ, und die Sensivität des CNG-Kanals für cAMP wird durch Calmodulin Kalzium-abhängig moduliert. In dieser Arbeit wurde die Beteiligung der einzelnen Untereinheiten bei der Aktivierung und der Desensibilisierung des CNG Kanals in einem heterologen Expressionssystem (HEK 293-Zellen) untersucht. Bei den patch-clamp Untersuchungen wurde festgestellt, dass HEK 293 Zellen, die mit den drei Untereinheiten transfiziert wurden, nicht eine einheitliche Kanalpopulation exprimierten, sondern Mischungen von allen möglichen Kanalzusammensetztungen (A24, A23-A41, A23-B1b1, und A22-A41-B1b1). Allerdings wurden zwei Ausschlusskriterien zur Identifizierung von inside-out Patches, die fast ausschließlich A2-A2-A4-B1b Kanäle hatten, bestimmt. Erstens können die verschiedenen CNG Kanäle anhand ihrer Sensivität für cAMP unterschieden werden. Die Spannungsabhängigkeit der Aktivierungskonstante (K½) für cAMP ist das zweite Kriterium. Für den CNG-Kanal wurde vor kurzem das erste adäquate kinetische Modell (C4L-Modell) für die Aktivierung beschrieben. Das C4L-Modell beschreibt eine sequentielle Bindung von cAMP an den homomeren CNGA2-Kanal. In der vorliegenden Arbeit konnte das C4L-Modell für den heteromeren A2-A2-A4-B1b-Kanal erweitert werden. Mit Mutagense wurden die Bindestellen für cAMP auf den einzelnen Untereinheiten funktionell ausgeschaltet. Somit wurden A2-A2-A4-B1b Kanäle mit zwei bis vier intakten Bindestellen erzeugt. Die Analyse der Dosis-Wirkungs-Beziehungen für die Kanalaktivierung ergab die Reihenfolge, in der die vier Kanaluntereinheiten cAMP binden. Die beiden CNGA2-Untereinheiten vermitteln die ersten beiden cAMP-Bindungen und öffnen den Kanal. Die Bindung des dritten und vierten cAMPs kann von CNGA4 oder CNGB1b gleich gut vermittelt werden, und stabilisieren den Kanal im offenen Zustand. Für die schnelle Desensibilisierung des A2-A2-A4-B1b Kanals wurde überprüft, ob eine der beiden LQ-Typ Calmodulin-Bindestellen von CNGA4 und CNGB1b ausreicht, um den Kanal zu desensibilisieren. Dafür wurden die beiden LQ-Typ Calmodulin-Bindestellen durch Mutagense funktionell ausgeschaltet. Der Effekt der iii Mutationen auf den Kanal wurde mit der patch-clamp Technik untersucht. Dabei wurden Dosis-Wirkungs-Beziehungen für cAMP unter desensibilisierenden Bedingungen, dass heißt in der Gegenwart von Kalzium, erstellt. Die Analyse der Daten ergab, dass CNGB1b notwenig und ausreichend ist, den A2-A2-A4-B1b Kanal zu desensibilisieren.
A1  - Prinz zu Waldeck, Clemens
AV  - public
ER  -