Einbau und Funktion künstlicher Gramicidin-A-Hybrid-Kanäle inCHO-Zellen

Abstract

Ionenkanäle und Aquaporine gehören zu den wichtigsten Systemen des zellulären transmembranären Transportes. Sie sind an nahezu jeder Zellfunktion, wie Proliferation, Kontraktion, Nervensignalfortleitung, Sekretion, Transport und Migration beteiligt und sind damit unabdingbar für einen lebenden Organismus. In Form von Ionenkanalerkrankungen sowie der medikamentösen Beeinflussung der Aktivität von Ionenkanälen zur Therapie von Krankheiten, erlangen die Ionenkanäle eine wichtige Bedeutung für die heutige Medizin. Substanzen, die die Funktion von natürlichen Ionenkanälen und Aquaporinen nachahmen, könnten defekte natürliche Ionenkanäle ersetzen oder über die Manipulation des elektrophysiologischen Verhaltens der Zellen als Medikamente eingesetzt werden. Ausgehend von der Struktur des Ionophores Gramicidin A wurden in der Forschungsgruppe von Professor Ulrich Koert an dem Institut für Chemie der Philipps-Universität Marburg verschiedene Substanzen mit neuen Eigenschaften des Ionentransportes synthetisiert. In elektrophysiologischen Untersuchungen unter nicht physiologischen Bedingungen konnte für einige der neuen Substanzen der Einbau sowie eine elektrophysiologische Aktivität in planaren Sojabohnenlecithin-Lipidmembranen (Black-Lipid-Bilayer) nachgewiesen werden. In der folgenden Arbeit wurde die Wirkung von 3 der neuen Substanzen auf lebende CHO-Zellen untersucht, mit der Frage nach dem Einbau in Zellmembranen, der elektrophysiologischen Aktivität und der daraus resultierenden Konsequenzen für die betroffenen Zellen.