Vergleichende molekulare und funktionelle Analyse der Proteinkomplexe der Kation-Chlorid-Kotransporter KCC2 und NKCC1 im Gehirn

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Die intrazellulare CI-Konzentration [CI]i ist entscheidend für die Entwicklung und Funktion des Nervensystems. Unreife Neuronen weisen eine hohe [CI]i auf, wodurch die beiden inhibitorischen Neurotransmitter GABA und Glycin depolarisierend wirken. Dies ist wichtig für die neuronale Reifung. In den meisten reifen Neuronen ist [Cl]i, hingegen niedrig, um schnelle synaptische Inhibition zu gewährleisten. Bestimmt wird die neuronale [Cl]i größtenteils durch das Zusammenspiel der beiden Cl-Transporter NKCG1 (Einwärtstransport) und KCC2 (Auswärtstransporter). Trotz ihrer essentiellen Funktion ist wenig über ihre neuronalen Interaktions- und Regulationspartner bekannt. Wir werden im Rahmen dieses Projekts erstmalig den KCC2-Proteinkomplex und den NKCC1-Proteinkomplex aus neonatalem (hohe [CI]i) und adultem Gehirn (niedrige [CI]i) von Mäusen isolieren, massenspektrometrisch charaktensieren und identifizierte Interaktionspartner immunhistochemisch und funktionell analysieren. Dies wird erstmals einen umfassenden Einblick in die neuronalen Regulationsprozesse dieser beiden essentiellen Proteine liefern. Die vergleichende Analyse von KCC2- und NKCC1-Proteinkomplexen ermöglicht dabei, gemeinsame und Kotransporter-spezifische Interaktions- und Regulationspartner zu identifizieren.