Regulation of the ion channel equipment in the rhabdomeral membrane of Drosophila photoreceptor cells

• Applicant: Professor Dr. Armin Huber
• Subject Area: Cognitive, Systems and Behavioural Neurobiology
• Term: from 2002 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5367788

Die Phototransduktionskaskade von Drosophila ist ein typischer G-Protein-gekoppelter, durch eine Phospholipase C vermittelter Signalweg, der mit der Öffnung von Kationenkanälen in der rhabdomerischen Membran der Photorezeptorzellen endet. Diese Kationenkanäle setzen sich aus drei Ionenkanalproteinen, genannt TRP, TRPL und TRPgamma, zusammen. Unsere jüngsten Untersuchungen zeigen, dass eine dieser Untereinheiten, TRPL, einer durch Licht-regulierten Translokation zwischen der rhabdomerischen Membran und einem intrazellulären Speicherkompartiment unterliegt. Folglich ändert sich die Ionenkanalzusammensetzung der rhabdomerischen Membran und mit ihr die physiologischen Membraneigenschaften. Die rhabdomerische Membran enthält bei im Dunklen gehaltenen Fliegen viel, bei im Licht gehaltenen Fliegen wenig TRPL. Ziel der in diesem Projekt durchzuführenden Experimente ist es, die molekularen Mechanismen aufzudecken, die der Licht regulierten TRPL-Translokation zu Grunde liegen. Mit Hilfe verfügbarer Drosophila-Mutanten wird zunächst untersucht, ob bereits bekannte und gut untersuchte Komponenten der Sehkaskade (z.B. Rhodopsin, G-Protein, Phospholipase C) nötig sind, um die durch Licht induzierte Verschiebung der TRPL-Moleküle auszulösen. Weiterhin werden transgene Drosophila erzeugt, die ein TRPL-eGFP-Fusionsprotein in den Photorezeptorzellen exprimieren. Mit Hilfe dieser transgenen Fliegen wird ein Mutationsscreen durchgeführt, um neue Gene zu identifizieren, deren Genprodukte die TRPL-Translokation vermitteln. Die Ausnutzung der bei Drosophila gegebenen genetischen Möglichkeiten wird generelle Einsichten in regulatorische Prinzipien des intrazellulären Ionenkanaltransportes ermöglichen.

• DFG Programme: Research Grants