Interaktion von Endophilinen und Ca2+-aktivierten Kaliumkanälen
Final Report Abstract
Ca2+-aktivierte Kaliumkanäle mit kleiner Leitfähigkeit (SK Kanäle) spielen eine wichtige Rolle in erregbaren Zellen indem sie das Membranpotential nach einem Aktionspotential repolarisieren. Dadurch sind SK Kanäle in der Lage, die Aktionspotentialfrequenz und damit neuronale Aktivität zu kontrollieren. Diese Kontrolle hängt stark von der Expression und Dichte funktioneller Kanäle ab. In dem hier geförderten Projekt wurde eine Veränderung der Funktion von SK3 Kanälen gefunden und zwar über eine Wechselwirkung mit einem anderen Protein (Endophilin III). Von Endophilin III wurde angenommen, dass es in der clathrin-vermittelten Endozytose eine Rolle spielt und man vermutete deshalb, dass es möglichweise in der Lage sei, SK3 Kanäle aus der Membran zu entfernen und dadurch die Funktion der Kanäle zu beeinflussen. Wie deshalb zu erwarten führte die Interaktion der beiden Proteine in Säugerzellen dazu, dass die Zellen, die mit Endophilin III transfiziert wurden, wesentlich weniger Strom durch SK3 Kanäle hatten. Durch verschiedene Messungen konnte allerdings ausgeschlossen werden, dass Endophilin III nicht – wie ursprünglich angenommen - die SK3 Kanäle durch Endozytose aus der Membran entfernte, sondern dass die Stromreduktion auf eine Änderung der Ca2+-Sensitivität der SK3 Kanäle in Anwesenheit von Endophilin III zurückzuführen war. Dieser Befund hat sowohl die Funktion von Endophilin III als auch die Struktur von SK3 Kanälen genauer beschrieben. Die Wechselwirkung der beiden Proteine hat also die normale Funktion der SK3 Kanäle eingeschränkt und könnte überall dort in Neuronen von Bedeutung sein, wo die beiden Proteine gleichzeitig auftreten und wo dann über die Wechselwirkung die Kanalfunktion reduziert ist und damit die neuronale Aktivität dieser Zelle erhöht ist. Dieser Zusammenhang könnte bei kognitiven Vorgängen wie Lernen und Gedächtnis eine Rolle spielen.
Publications
- 2014. Evidence for the interaction of Endophilin A3 with endogenous KCa2.3 channels in PC12 cells. Cellular Physiology and Biochemistry 34(2):274-290
Janbein M, Abo Quader M, Hoppner AC, Grüner I, Wanker E, Wälter S, Küppers E, Grissmer S, Jäger H
(See online at https://doi.org/10.1159/000363016)
