Vorkommen, Charakterisierung und funktionelle Bedeutung von Kalium-Hintergrundkanälen in Hirnschnitten des Hippocampus der Maus

• Applicant: Dr. Susanne Thümmler
• Subject Area: Pharmacology
• Term: from 2004 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5425274

Das Phänomen der Synaptischen Plastizität und ihre Entstehungsmechanismen sind sehr wahrscheinlich die molekulare Basis von Lernen und Gedächtnis (Malenka und Nicoll 1999). Kaliumkanäle werden aufgrund ihres Membranaufbaus in drei Familien unterteilt. Die erst kürzlich beschriebene K2p-Familie, die sogenannten Kalium-Hintergrundkanäle (Background-Channels), sind durch das Vorhandensein von zwei porenbildenden (P-) Domänen charakterisiert, was sie von den eine P-Domäne aufweisenden übrigen K+-Kanälen unterscheidet. Der erste dieser K2p-Kanäle wurde 1996 geklont (Lesage und Lazdunski 2000). Die Aktivierung des K+-Hintergrundkanals führt zur Polarisierung des Membranpotentials und verringert die Erregbarkeit der Neurone. Der in sensorischen Neuronen von Aplysia nachgewiesene K2p-Kanal des S-Typs spielt eine Rolle für einfache Lernvorgänge (Siegelbaum et al. 1982). K2p-Kanäle könnten daher ebenfalls bei Säugetieren und beim Menschen die Synaptische Aktivität und Synaptische Plastizität modulieren und somit Bedeutung für Lern- und Gedächtnisvorgänge haben. In ersten Experimenten soll das Vorkommen von K+-Hintergrundkanälen in Hirnschnitten des Hippocampus der Maus mit Hilfe der Patch-Clamp-Technik untersucht werden. In nachfolgenden Experimenten sollen diese K2p-Kanäle unter Verwendung elektrophysiologischer und pharmakologischer Techniken charakterisiert werden. Weitere Studien, in denen sowohl transgene Mäuse, in denen bestimmte K2p-Kanäle nicht ausgeprägt werden, als auch Hirnschnitte, in denen diese Kanäle mit Hilfe von Viren verstärkt ausgeprägt werden, untersucht werden, sollen Aufschluss über die Bedeutung dieser besonderen Art von K+-Kanälen im Hippocampus geben. In diesen Experimenten soll die Rolle von K2p-Kanälen für die Modulation der Synaptischen Aktivität und Plastizität untersucht werden.

• DFG Programme: Research Fellowships