Regulation der Permselektivität von Gap-junction Kanälen in Säugerzellen durch Phosphorylierung der C-terminalen Domäne von Connexinen

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Gap-junctions sind Membranstrukturen an den Kontaktstellen zwischen direkt benachbarten Zellen. Sie bestehen aus einer Ansammlung von Zell-Zell- oder Gapjunction Kanälen, die eine direkte, leitende Verbindung zwischen diesen Zellen herstellen. Gap-junction Kanäle sind auch für größere Moleküle bis zu einer relativen Molekülmasse von ca. 1000 durchlässig, d.h. sie gestatten den direkten Austausch von Ionen, kleineren Metaboliten und Signalmolekülen wie cAMP und IPs zwischen den so gekoppelten Zellen. Gap-junction Kanäle dienen also der Kommunikation zwischen benachbarten Zellen im Gewebe verband. In den vorhergehenden Projekten haben wir begonnen, die für diese Art von Kommunikation wichtigen Parameter - die Permeabilität und Selektivität der Kanäle für größere Moleküle - quantitativ zu bestimmen. Bei diesen Messungen ergab sich, dass diese Eigenschaften zwischen Zellpaaren stark variieren, so dass wir annehmen müssen, dass sie durch die Zelle differentiell reguliert werden können. Der genaue Mechanismus dieser Regulation ist noch nicht bekannt. Wir haben jedoch Hinweise dafür dass eine Phosphorylierung der Kanaluntereinheiten z.B. durch Serin/Threonin-Kinasen hierbei eine Rolle spielt. Sollte sich dies erhärten, wäre dies ein neuartiger Aspekt der Regulation von Gap-junctions durch Phosphorylierung. Bisher werden Phosphorylierungsreaktionen mit Connexinen überwiegend im Zusammenhang mit Transport/Stabilität des Proteins sowie mit Gating diskutiert. In diesem Folgeprojekt soll daher dieser Mechanismus weiter untersucht werden, von dem wir annehmen, dass er eine wichtige Funktion für die Physiologie eines durch Gap-junctions gekoppelten Gewebeverbands besitzt.