Characterisation of functional and structural interaction of transient receptor (TRP) ion channels with G proteins

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Rezeptoren aus der Familie der transient receptor potential (TRP) Ionenkanäle werden durch unterschiedlichste physikalische und/oder chemische Reize aktiviert. Die Rezeptorproteine wirken dabei als molekulare Sensoren und reagieren auf endo- und exogene chemische Substanzen, sowie auf thermische und mechanische Reize. Aktivierte Rezeptoren leiten ihr Signal in Form von Ionenströmen in die Zelle und führen primär zur Depolarisation des Membranpotentials. Wir konnten kürzlich zeigen, dass der Kälte- und Mentholrezeptor TRPM8 mit Gaq interagieren kann, und somit neben einer klassischen ionotropen Signalleitung, in der Lage ist, auch einen G-Protein-gekoppelten metabotropen Signalweg zu aktivieren. Das beantragte Versuchsvorhaben zielt nun auf die Charakterisierung der strukturellen und funktionalen Wechselwirkung zwischen TRP Ionenkanälen und G-Proteinen. Neben der Identifizierung der G-Protein-Bindestelle am TRPM8 Rezeptorprotein sollen die Aktivierungseigenschaften des G-Protein-Signalwegs sowie die Rückwirkung einer G-Protein- Bindung auf den TRPM8 Ionenkanal charakterisiert werden. Die Bearbeitung dieses Versuchsvorhabens soll weitere Informationen über diesen neu entdeckten Signalweg liefern und zum Verständnis komplexer molekularer und zellulärer Mechanismen bei physiologischen und pathophysiologischen sensorischen Vorgängen beitragen.