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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-28256
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2006/2825/


Ein nichtselektiver Kationenkanal großer Leitfähigkeit mit Eigenschaften von Polycystin-2 in linksventrikulären Myozyten der Ratte

Schwoerer, Alexander Peter

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SWD-Schlagwörter: Elektrophysiologie
Freie Schlagwörter (Deutsch): Kardiomyozyten , Ratte , Polycystin
Basisklassifikation: 44.37
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Ehmke, Heimo (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 25.01.2006
Erstellungsjahr: 2005
Publikationsdatum: 07.03.2006
Kurzfassung auf Deutsch: Die autosomal dominant vererbte polyzystische Nierenerkrankung (ADPKD) wird durch Mutationen im PKD1 oder PKD2 Gen verursacht und ist charakterisiert durch progressives Zystenwachstum in verschiedenen Organen, vor allem der Niere. Hinzu kommen zahlreiche extrarenale Manifestationen wie beispielsweise Gefäßfehlbildungen, arterielle Hypertonie und Herzklappenfehler. Polycystine, die von PKD kodierten Proteine, wurden in nahezu allen Organen, darunter auch im Herzen nachgewiesen. Das membranständige Polycystin-1 ist an Interaktionen zwischen Zellen und an verschiedenen intrazellulären Signalwegen beteiligt. Polycystin-2 (PC2) und dessen Homologe Polycystin-L und Polycystin-2L2 (PC2L2) hingegen sind calciumaktivierte nichtselektive Kationenkanäle.
In der vorliegenden Arbeit wurde versucht, auf molekularer und funktioneller Ebene Kanäle in linksventrikulären Kardiomyozyten der Ratte nachzuweisen, die mit Mitgliedern der Polycystin Familie verwandt sind. Darüber hinaus wurden deren biophysikalischen Eigenschaften charakterisiert. Mit Hilfe von Einzelzell-RT-PCR Analysen konnte aus einzelnen isolierten Kardiomyozyten PKD2- und PKD2L2-mRNA amplifiziert werden. In elektrophysiologischen Untersuchungen in der Ganzzellkonfiguration wurden bei 365 von insgesamt 651 untersuchten isolierten linksventrikulären Kardiomyozyten Kanäle großer Leitfähigkeit (LCCs) gefunden. Die LCCs waren für mono- und divalente Kationen mit einer leichten Selektivität für Na+ und K+ gegenüber Cs+ und Li+ permeabel. Die Einzelkanalleitfähigkeit für monovalente Kationen lag bei etwa 300 pS, wobei auch Zustände reduzierter Leitfähigkeit dokumentiert wurden. Eine Erhöhung der zytosolischen Calciumkonzentration aktivierte, Amilorid, La3+, Gd3+ und Ni2+ inhibierten den LCC. Diese biophysikalischen und pharmakologischen Eigenschaften stimmen nahezu vollständig mit den bekannten Charakteristika der durch Polycystine gebildeten Kanäle überein.
Diese Ergebnisse legen nahe, daß Kardiomyozyten der Ratte PC2 und PC2L2 auf ihrer Zelloberfläche exprimieren, welche dort Kanäle bilden, die dem hier beschriebenen LCC zugrunde liegen. Ihre physiologische Funktion ist noch unklar; sie könnte in einer Beteiligung an der Regulation langfristiger Prozesse wie der Calciumhomöostase und des Zellwachstums bestehen.

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