Molekulare Analyse des ziliären Transports von Zyklonukleotid-aktivierten Kationenkanälen

• Applicant: Professor Dr. Stylianos Michalakis
• Subject Area: Pharmacology
• Term: from 2003 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5413108

Zyklonukleotid-aktivierte (CNG) Kanäle bilden eine MultigenFamilie Ca2+-permeabler Kationkanäle, die durch die intrazelluläre Bindung von cAMP oder cGMP aktiviert werden. Die Kanäle werden in retinalen Photorezeptoren und olfaktorischen Neuronen exprimiert, wo sie eine zentrale Rolle in den entsprechenden sensorischen Signaltransduktionswegen spielen. CNG Kanal-Transkripte wurden auch in anderen Geweben wie z.B. im Hippocampus und Hoden gefunden. Native CNG Kanäle sind heterotetramere Komplexe, die sich aus den A-Untereinheiten (CNGA1-A4) und den B-Untereinheiten (CNGB1, B3) zusammensetzen. Die CNGB1-Untereinheit nimmt eine besondere Stellung ein, da sie sowohl Bestandteil des nativen CNG-Kanals der Seh-Stäbchen als auch der olfaktorischen Neurone ist. Außerdem läßt sich CNGB1 in Spermatocyten und in verschiedenen Gehirnregionen nachweisen. Expressionsstudien zeigen, dass CNGB1 bestimmte Charakteristika des nativen CNG Stroms, wie z.B. das single-channel flickering oder die Ca2+-Calmodulin-Sensitivität, determiniert. Die physiologische Relevanz dieser "modulatorischen" Funktion ist in den bisher verwendeten Zellkultursystemen nicht abschätzbar. Im beantragten Projekt soll deshalb die physiologische Funktion der CNGB1-Untereinheit durch genetische Deletion des Gens im Mausmodell untersucht werden. Wir wollen herausfinden, welchen Einfluss der Verlust der CNGB1 Untereinheit auf die Eigenschaften der sensorischen CNG Ströme und der durch sie gesteuerten Signaltransduktionswege hat. Wir möchten weiterhin untersuchen, welche Rolle CNGB1 außerhalb sensorischer Neurone, z.B. bei der neuronalen Verschaltung und in Spermien hat. Die vorgesehene Anwendung des Cre-loxP-Systems ermöglicht es, einerseits einen globalen Knockout zu realisieren, andererseits aber auch CNGB1 gewebs- und zeitabhängig zu deletieren.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr. Martin Biel