Klonierung und funktionelle Charakterisierung von $\textit{ether-a-gogo}$ homologen K$^{+}$-Kanälen aus der Rindernetzhaut
Brüll, N. (Corresponding author)
Publikationen vor 2000; PRE-2000; Retrocat
Jülich Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag 1996
VI, 96 p.
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ohne Topic
Berichte des Forschungszentrums Jülich 3184
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Please use the identifier: http://hdl.handle.net/2128/21580 in citations.


Der EAG-Kanal aus $\textit{Drosophila melanogaster}$ (DmEAG) vereinigt die strukturellen Eigenschaften spannungsabhängiger K$^{+}$-Kanäle und zyklisch-Nukleotid-gesteuerten Kanäle in einem Polypeptid. Mit einer cDNA-Sonde des DmEAG-Kanals wurden in einer genomischen Bibliothek des Rinds Fragmente von zwei EAG-homologen Genen identifiziert. Für eines dieser Gene wurde die komplette cDNA aus Bibliotheken der Rinder-Retina isoliert. In der Retina werden zwei Spleißvarianten dieses Gens exprimiert. Die aus der Nukleinsäuresequenz abgeleitete Aminosäuresequenz zeigt die für EAG-Kanäle typischen Strukturelemente mit einer Kernregion aus sechs membrandurchspannenden Segmenten (S1-S6), einer Porenregion und einer potentiellen Bindestelle für zyklische Nukleotide im C-Terminus. Die Homologie der Rinder-EAG-Kanäle zu anderen EAG-Kanälen ist in diesen Bereichen besonders ausgeprägt. Beide Spleißvarianten des Rinder EAG-Gens werden in der Retina, im Cerebellum und im Cortex exprimiert. In der Retina wurde die mRNA des Rinder EAG-Gens in den Ganglienzellen, in den Innensegmenten der Photorezeptoren und in den Amakrinzellen nachgewiesen. Die längere Spleiß variante wurde bisher nur in den Ganglienzellen gefunden.Die elektrischen Eigenschaften der Rinder EAG-Kanäle wurden nach heterologer Expression in HEK293-Zellen bestimmt. Sie sind spannungs aktiviert mit einem Schwellenwert von -50 mV und leiten auswärts gerichtete K$^{+}$-Ströme. Die beiden Spleißvarianten unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Aktivierungskinetik: Die Stromaktivierung der längeren Spleißvariante, die in der extrazellulären Schleife zwischen S3 und S4 eine Insertion von 27 Aminosäuren besitzt, erfolgt langsamer. Die Aktivierungskinetik ist von der extrazellulären Mg$^{2+}$-Ionenkonzentration abhängig. Die schnelle Komponente der Aktivierung wird durch extrazelluläre Mg$^{2+}$-Ionen kooperativ unterdrückt. Die längere Spleißvariante reagiert empfindlicher auf die Mg$^{2+}$-Konzentration. Weder für die in HEK293-Zellen exprimierten Rinder EAG-Kanäle noch für den $\textit{Drosophila}$ EAG-Kanal wurde Ca$^{2+}$-Permeabilität gefunden. Die intrazelluläre Freisetzung von cAMP oder cGMP aus "caged"-Nukleotiden bewirkte beim Rinder EAG-Kanal eine Reduktion der Stromamplitude. Es konnte bisher noch nicht festgestellt werden, ob die Bindestelle für zyklische Nukelotide in den Rinder EAG-Kanälen funktionell ist. Mutationen in dieser Bindestelle lieferten jedoch Hinweise, daß dieser Bereich an der Wirkung der zyklischen Nukleotide beteiligt ist, und daß er die Aktivierung des Kanals beeinflußt.