| Home > Publications database > Transmembranale Topologie der $\alpha$-Untereinheiten zyklisch-Nukleotid- gesteuerter Ionenkanäle aus Rindersehstäbchen und $\textit{Drosophila melanogaster}$ |
| Book/Report | FZJ-2019-00431 |
1995
Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag
Jülich
Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/21265
Report No.: Juel-3026
Abstract: Zyklisch-Nukleotid-gesteuerte (CTG) lonenkanäie werden direkt durch die Bindung von cGM P oder CAMP geöffnet und bilden eine neue Fainile von Liganden-gesteuerten lonenkanälen. Sie besitzen strukturelle Motive, die dem S4-Segment und der Poren-bildenden Region in spannungsabhängigen K$^{+}$-Kanälen sehr ähnlich sind. Aufgrund von Hydrophobizitäts-Analysen und diesen beiden Sequenzmotiven wurde die transmembranale Topologie der K$^{+}$-Kanäle, die aus sechs transmembranalen Segmenten und einer Haarnadelähnlichen Poren-Region besteht, auf die CNG-Kanäle übertragen. Dieses Modell wurde experimentell an den CNG-Kanälen aus Rindersehstäbchen (brCNGC) und $\textit{Drosophila melanogaster}$ (DmCNGC) mit Hilfe einer Genfusions-Methode überprüft, bei der verschiedene Reporterenzyme, alkalische Phosphatase bzw. $\beta$-Galaktosidase, C-terminal der putativen transmembranalen Segmente der Kanalproteine fusioniert wurden. Diese Enzyme sind entweder nur im Periplasma oder im Zytoplasma aktiv. Die Aktivität der Enzyme wurde nach Expression in $\textit{E. coli}$ bestimmt. Aus den Ergebnissen konnte die Orientierung der einzelnen Segmente abgeleitet werden. Bei DmCNGC konnten alle sechs transmembranalen Segmente des Modells identifiziert werden, während bei brCNGC nur die letzten vier transmembranalen Segmente identifiziert werden konnten. Das dritte transmembranale Segment beider Kanäle konnte erst nachgewiesen werden, nachdem Aspartatreste, die die Signalsequenzfunktion dieses Segmentes stören, gegen Valinreste ausgetauscht worden waren. Die Membranständigkeit der ersten beiden transrnembranalen Segmente konnte durch zusätzliche Untersuchungen des CNG-Kanals aus dem olfaktorischen Epithel des Rindes bestätigt werden. Die transmembranale Topologie ist zudem im Einklang mit der bisher aus immunologischen Untersuchungen beschriebenen Struktur und bestätigt die evolutionäre Verwandtschaft zwischen spannungsabhängigen- und CNG Kanälen.
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