Molekulare Physiologie der Ammoniak-Transports im Säuger- und Insektendarm
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die im Laufe des letzten Bewilligungsjahres des Projekts erhaltenen Daten vertieften in ertser Linie unsere Kenntnisse über den Ammoniak-Transport und der daran beteiligten Transporter im Mitteldarm der Schmetterlingslarve Manduca sexta. Neben des im vorherigen Bewilligungszeitsraums untersuchten Rh-like proteins konnte in im Rahmen der letzten Förderperiode eine weitere, am CTerminus verkürzte Isoform (RhMs2) dieses putativen Ammonik-Transporters identifiziert werden. Desweiteren wurde in Ussing-Kammer Experimenten der Effekt von Amilorid, einem Inhibitor von Kation/Proton-Austauschern (NHE), näher untersucht. Es zeigte sich, dass der K^-abhängige Kurzschlussstrom (Isc) und der Gradienten getriebene NH4 + Influx in unterschiedlichem Maße von Amilorid inhibiert wurde, was darauf hindeutet, dass an den Transportprozessen mehr als eine NHE Isoform beteiligt ist. Im weiteren Verlauf der Arbeit wurden 2 NHE-Isoformen, NHE6 und NHE8, auf molekularer Ebene identifiziert. Eine mRNA Expressionanalyse zeigte, dass beide putativen Kationenaustauscher in allen untersuchten Geweben (anterior, median, posterior Mitteldarm, Enddarm, Malpighische Gefäße, Tracheen, Fettkörper und Ganglien) exprimiert werden. NHE8, dessen mRNA im Vergleich zu NHE6 in allen Geweben etwa 100-500 fach häufiger exprimiert wurde, wies keine gewebsspeziefisehen Expressions-unterschiede auf. NHE6 zeigte hingegen in dem Mitteldarmabschnitten eine 2-5 fache niedrigere mRNA Expression im Vergleich zu den übrigen Geweben. Immunohistologische Untersuchungen am Mitteldarm, unter Einsatz eines Antikörpers der gegen den C-Terminus von NHE8 aus Aedes aegypti generiert wurde, zeigten ein massives Signal in den K+-transportierenden Gobletzellen. Unter Vorbehalt dass dieser Aedes-spezifischt Antikörper auch den Manduca sexta NHE8 spezifisch dedektiert, ist zu vermuten, dass NHE8 eine bedeutene Rolle beim dem M as sen transport von K+ Ionen aus der Gobletzelle in das Lumen des Raupendarms zukommt. Durch die durchgeführten Transportexperimente und die molekulare Identifizierung zweier NHE Moleküle wurde in dieser Arbeit eine ausgezeichnete Grundlage für weiterführende Untersuchungen geschaffen, den Mechanismus des transepithelialen Ammoniak-Transports in einem Insektenepithel weiter aufzuklären.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- 99. Annual Meeting of the DZG (2006), Münster, Germany. oral presentation.
- Annual Meeting of the Society for Integrative and Comparative Biology (SICB, 2007), Phoenix, USA. 2 oral presentations.
- Annual SEB-Meeting (2005), Barcelona, Spain. Oral presentation
- Insect Biochemistry and Molecularbiology (Weihrauch (2006) Active ammonia uptake in the midgut of theTobacco Hornworm Manduca sexta (L.: Transport studies and mRNA expression analysis of a Rhesus-like ammonia transporter, Molbio, 36 808-821)
- Meeting of the German Physiology Group (2004), Greifswald, Germany. Poster
