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

• Applicant: Dr. Maximilian Ulbrich
• Subject Area: Biophysics
• Term: from 2004 to 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 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 Programme: Research Fellowships
• International Connection: USA
• Cooperation Partner: Professor Dr. Ehud Isacoff