Mechanismus des Ionen- und Protonentransports durch in ebene Bilipidmembranen rekonstituiertes "Uncoupling Protein"

• Applicant: Professorin Dr. Elena E. Pohl
• Subject Area: Medical Physics, Biomedical Technology
• Term: from 2000 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5281226

(Wortlaut des Antrags)"Uncoupling Proteins" sind Carrier, die die Kopplung der mitochondrialen Respiration zur ATP-Synthese aufheben und dadurch eine wichtige Rolle bei Thermoregulation spielen. Alternativen Hypothesen zufolge werden entweder die Protonen selbst oder Fettsäureanionen von UCP1 transportiert. Im ersten der beiden Fälle erlangt der Kanal durch die Einlagerung von Fettsäuren eine Grotthus Leitfähigkeit, während im zweiten Fall der Protonentransport erst im nächsten Schritt erfolgt, wenn die protonierte Fettsäure spontan entlang ihres Konzentrationsgradienten zurückkehrt. In diesem Vorhaben wird mit der Rekonstruktion von UCP1 in ebene Bilipidmembranenen ein Modellsystem geschaffen, dass es erlaubt, zwischen beiden Hypothesen zu unterscheiden. Der Flip-Flop von Fettsäureanionen bzw. Fettsäureanaloga mit verschiedenen pK-Werten wird als Änderung intrinsischer Membranpotentiale registriert. Der Ladungstransport wird in Voltage-Clamp-Anordnung als transmembraner Strom manifest und der begleitende Protonentransport führt zur Entstehung eines pHGradienten in unmittelbarer Membrannähe, der mit Mikroeletroden erfasst wird.

• DFG Programme: Research Grants
• International Connection: Czech Republic
• Participating Person: Dr. Petr Jezek