Molecular analysis of the regulation of cardiac IK1 current by protein kinase A and protein kinase C
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Zielsetzung dieses Projekts bestand in der Aufklärung der molekularen Mechanismen der Modulation des IK1 Stroms im Rahmen der proarrhythmischen adrenergen Signaltransduktion über PKA- und PKC-abhängige Signalwege sowie in der Untersuchung der Bedeutung von AKAPs in dieser Regulation. Im ersten Arbeitsabschnitt gelang es, die zentrale Bedeutung der Isoform PKCß für die Regulation des IK1 Stroms durch die Proteinkinase C zu identifizieren und in einer PKCß-Knockout-Mauslinie zu validieren. In den folgenden Arbeitsabschnitten konnte zunächst die funktionelle und räumliche Koppelung der AKAPs 15/18 und 79 an Kir2.1 und Kir2.2 Kanäle identifiziert und validiert werden. Da jedoch selbst nach verbesserter Rekonstitution der IK1 Signalkomplexe mitsamt AKAPs im Expressionssystem konsistent eine Zunahme der Stromamplituden nach PKA-Aktivierung beobachtet wurde, wurde es notwendig, abweichend vom ursprünglich geplanten Vorgehen die Bedeutung weiterer Signalwege im ß-adrenergen Signalling downstream der PKA zu überprüfen. In Kooperation mit Prof Backs (Heidelberg) konnte hier in konsistenten Befunden im Expressionssystem, in nativen Kardiomyozyten und in einer Knockout-Mauslinie demonstriert werden, dass die CamKII essentiell für die ß-adrenerge Regulation des IK1-Stroms ist (downstream der Proteinkinase A ) und dass diese Regulation vermutlich über eine distinkte Phosphorylierungsstelle am C-lerminalen Ende der Kir2.2 Kanaluntereinheii vermitteil wird.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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„Inhibition of Cardiac Kir Current (IK1) by Protein Kinase C Critically Depends on PKCβ and Kir2.2". PLOS One, 11(5): e0156181, 2016
Scherer D, Seyler C, Xynogalos P, Scholz E, Thomas D, Backs J, Andrassy M, Völkers M, Karle CA, Katus HA, Zitron E
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"Role of plasma membrane-associated AKAPs for the regulation of cardiac IK1 current by protein kinase A". Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology, May 2017, Volume 390, Issue 5, pp 493–503
Seyler C, Scherer D, Koepple C, Martin Kulzer, Korkmaz S, Xynogalos P, Thomas D, Kaya Z, Scholz E, Backs J, Karle CA, Katus HA, Zitron E
