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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-25515
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2005/2551/


Subfamilienübergreifende Interaktion von Kaliumkanal-Untereinheiten - Struktur-Funktionsanalysen am Beispiel von hKv2.1 und hKv6.2

Interaction of potassium channel subunits across subfamilies - Structure-function analysis with special regard to hKv2.1 and hKv6.2

Hantzsch, Birgit

pdf-Format:
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SWD-Schlagwörter: Kaliumkanal , Tetramerisation
Basisklassifikation: 44.30
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Pongs, Olaf (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 08.06.2005
Erstellungsjahr: 2005
Publikationsdatum: 08.08.2005
Kurzfassung auf Deutsch: Gegenstand der vorliegenden Arbeit war die Identifikation eines konservierten Motivs, das
subfamilienübergreifende Interaktion spannungsgesteuerter Kaliumkanaluntereinheiten
vermitteln könnte. Untersucht wurde dazu die Bindung der regulatorischen α-Untereinheit
hKv6.2 an hKv2.1.
In vorhergehenden Arbeiten (Zhu et al., 1999) konnte im Hefe-Zwei-Hybrid-System
nachgewiesen werden, dass für deren spezifische Bindung die jeweiligen Aminotermini
hinreichend waren. Durch Konstruktion chimärer Proteine der Interaktionsdomänen T1A und
T1B von hKv2.1 und hKv6.2 wurde versucht, im Hefe-Zwei-Hybrid-System zu ermitteln,
welcher Abschnitt für die Interaktionsfähigkeit der Untereinheiten notwendig oder sogar
hinreichend war. Es zeigte sich, dass bereits der Austausch von 28 Aminosäuren des NTerminus
von hKv2.1 zu hKv6.2 ausreichte, damit das Protein die Bindungsfähigkeit sowohl
an homomere Untereinheiten als auch an hKv6.2 verlor.
Um die erforderlichen Residuen genauer einzugrenzen, wurden Struktur-Funktionsanalysen
vorgenommen, die vom kristallisierten Modell von ShawT1 (Aplysia AKv3.1) nach Bixby et
al. (1999) ausgingen. Anhand von Sequenzvergleichen wurden mögliche Interface-Residuen
identifiziert. Abhängig vom Konservierungsgrad wurde zunächst theoretisch die Relevanz
dieser Aminosäuren für die Interaktion eingeschätzt. Im dreidimensionalen Modell erfolgte
computergestützt die Überprüfung dieser Aminosäuren.
Aufgrund dieser Strukturanalyse wurden vier Residuen ausgewählt, die auf ihren Einfluss auf
die Interaktion zwischen hKv2.1 und hKv6.2 überprüft wurden, und zwar in hKv2.1 Histidin
88, Glycin 90, Threonin 93 und Glutamin 97. Dem entsprechen in hKv6.2 Serin 74, Cystein
76, Arginin 79 und Alanin 83.
Diese wurden über Punktmutationen in verschiedenen Kombinationen in Konstrukte
eingeführt, die im Hefe-Zwei-Hybrid-System auf ihre Bindungsfähigkeit überprüft wurden.
Dabei wurden reziproke Konstrukte verwendet, bei denen entweder ein Funktionsverlust oder
eine Funktionsgewinn erwartet wurde. In keinem Fall konnte diese Vermutung bestätigt
werden. Somit konnte keiner dieser Aminosäuren eine entscheidende Rolle in der Interaktion
der Untereinheiten zugeschrieben werden.
Abschließend konnte nachgewiesen werden, dass die gesamte T1A,B-Domäne aus hKv2.1 für
eine Interaktion erforderlich ist.
Eine genauere Eingrenzung auf ein spezifisches Motiv ist damit nicht gelungen.

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