Messung der Wechselwirkung von spannungs- und ligandengesteuerten Domänen in HCN-Ionenkanälen

• Antragsteller: Dr. Maximilian Ulbrich
• Fachliche Zuordnung: Biophysik
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5439052

Die Herzfrequenz wird von den HCN-Ionenkanälen mittels deren kombinierter Abhängigkeit von der Membranspannung und dem intrazellulären Liganden cAMP reguliert. Aufgrund der bekannten Daten wird eine Wechselwirkung zwischen der ligandenbindenden und der spannungsabhängigen Domäne des Kanalproteins postuliert. Aus dem zugrundeliegenden Kopplungsmechanismus folgt, dass sich durch Veränderung der Membranspannung das Verhältnis von besetzten zu unbesetzten Bindungsstellen beeinflussen lässt. Dieses Phänomen möchte ich in meinem Forschungsvorhaben experimentell nachweisen. Dazu wird eine Kombination aus der Patch-Clamp-Methode und verschiedenen Fluoreszenzmethoden verwendet. Die Ionenkanäle werden in Oozyten exprimiert, welche für die mikroskopische Untersuchung an ein transparentes Substrat adhäriert werden. An den Kanal und den Liganden lassen sich Farbstoffe koppeln, so dass der Bindungszustand des Liganden durch Resonanzenergietransfer gemessen werden kann (FRET). Zur Unterdrückung der Hintergrundfloureszenz aus dem Innern der Zelle werden die TIRFM-Methode ("total internal reflection fluorescence microscopy") und Einzelmoleküluntersuchungen verwendet.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Kooperationspartner: Professor Dr. Ehud Isacoff