TY  - THES
T1  - Elektrophysiologische Charakterisierung von TRPM3 Ionenkanälen
A1  - Loch,Sabine Petra
Y1  - 2008/01/22
N2  - Ionenkanäle sind Transmembranproteine, die nur für bestimmte Ionen durchlässige Poren in den Membranen der Zellen ausbilden. Sie spielen eine zentrale Rolle bei der Steuerung fundamentaler Lebensprozesse und sind daher in allen Zellen zu finden. Für das Verständnis der physiologischen Funktion eines Ionenkanals, ist die Kenntnis seiner Aktivierungs- und Regulationsmechanismen sowie seiner Selektivitäts- und Permeationseigenschaften von grundlegender Bedeutung. In der vorliegenden Promotionsarbeit wurden diese Eigenschaften von TRPM3, einem der am schlechtesten charakterisierten Mitglieder der TRP-Proteinfamilie, mit Hilfe der Elektrophysiologie untersucht. TRPM3a2 - eine durch alternatives Spleißen gebildete TRPM3-Variante, die einen Ca2+-permeablen Kationenkanal ausbildet - wird durch das Neurosteroid Pregnenolonsulfat und in geringerem Maße auch durch die Pregnenolonsulfat strukturell sehr nahestehenden Neurosteroide Pregnenolon, Dehydroepiandrosteron und Dehydroepiandrosteronsulfat sowie dem L-Typ Ca2+-Kanal-Blocker Nifedipin aktiviert. Im ersten Kapitel wurden die Dosis-Wirkungskurven der verschiedenen Agonisten ermittelt. Weiterhin wurde gezeigt, dass Neurosteroide TRPM3a2 nur von der extrazellulären Seite her aktivieren und dass Nifedipin an eine von den Neurosteroiden abweichende Bindungsstelle bindet. Die Ergebnisse des zweiten Kapitels zeigen, dass TRPM3a2 eine hohe Permeabilität für alle divalenten Kationen aufweist. Außerdem konnte gezeigt werden, dass der Agonist Pregnenolonsulfat die Eigenschaften des Selektivitätsfilters nur geringfügig beeinflusst. Im dritten Kapitel wurden die Interaktionen der permeierenden Kationen mit der ionenleitenden Pore näher untersucht. So konnte gezeigt werden, dass Ca2+ nur eine recht schwach-affine Bindungsstelle in der Pore besitzt. Trotzdem beträgt - unter annähernd physiologischen Bedingungen - der Ca2+-getragene Anteil des Stromes durch TRPM3a2-Kanäle 24%. Dieser Anteil ist für TRPM3a2-Kanäle viel höher als für andere TRP-Kanäle, die durch schnellwirkende Agonisten reguliert werden. Im vierten Kapitel wurde gezeigt, dass die Aktivität von TRPM3a2 durch intrazelluläres Mg2+, extrazelluläre Protonen und extrazelluläre, monovalente Kationen reguliert sowie durch die unspezifischen Kationenkanalblocker Gd3+, La3+ und Rutheniumrot gehemmt wird. Die in den vier Kapiteln ausgearbeiteten biophysikalischen Eigenschaften von TRPM3a2-Kanälen bilden das Fundament für zukünftige Untersuchungen, mit denen es nun möglich ist, endogene TRPM3a2-Kanäle zu identifizieren und ihre physiologische Funktion aufzuklären.
KW  - Ionenkanal
KW  - Nifedipin
KW  - fraktioneller Calciumstrom
CY  - Saarbrücken
PB  - Universitäts- und Landesbibliothek
AD  - Postfach 151141, 66041 Saarbrücken
UR  - http://scidok.sulb.uni-saarland.de/volltexte/2008/1415
ER  -