Molekulare Mechanismen und funktionelle Konsequenzen der Interaktion von Glutamatrezeptoren mit TARPs (transmembrane AMPA-Rezeptor-regulierende Proteine) und TARP-ähnlichen Proteinen

谷氨酸受体与 TARP（跨膜 AMPA 受体调节蛋白）和 TARP 样蛋白相互作用的分子机制和功能后果

• 批准号: 30450555
• 负责人: Professor Dr. Michael Hollmann
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Biochemie I - Rezeptorbiochemie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2005-12-31 至 2015-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/30450555?language=en
• 关键词: Molekulare; Mechanismen; und; funktionelle; Konsequenzen

lonotrope Glutamatrezeptoren (GluRs) sind die wichtigsten exzitatorischen Neurotransmitterrezeptoren des ZNS der Säugetiere. Bisher wurden 18 verschiedene Untereinheiten identifiziert, die sich in vier Unterfamilien einteilen lassen (Hollmann und Heinemann, 1994; Hollmann, 1999; Dingledine et al., 1999). Drei dieser Unterfamilien werden durch ihre potentesten Agonisten pharmakologisch definiert und stellen die Mehrzahl der Glutamatrezeptoren im ZNS: AMPA-, Kainat-, NMDA-Rezeptoren. Im Gegensatz zu NMDA-Rezeptoren unterliegen AM P A-Rezeptoren einem schnellen periodischen Umsatz (cycling) an der Synapse. Die Familie der TARPs spielt für diesen Prozess eine wichtige Rolle. Im hier beantragten Projekt sollen die für die Interaktion zwischen AMPA-Rezeptoren und TARPs relevanten Domänen identifiziert werden. Mittels Konstruktion von trunkierten Rezeptoren und Rezeptorchimären aus unterschiedlichen pharmakologischen Unterfamilien kann die Relevanz bestimmter Domänen für die Interaktion schnell und eindeutig in den von uns verwendeten heterologen Expressionsystemen untersucht werden. Ein weiterer Schwerpunkt in diesem Projekt ist die Beschreibung der molekularen Abläufe beim Oberflächentransport sowie die systematische Analyse der Modulation der elektrophysiologischen Eigenschaften aller bekannten AMPA-Rezeptoruntereinheiten sowie deren Spleiß- und Ediervarianten durch die vier bisher bekannten TARPs in heterologen Expressionssystemen (Xenopus laews-Oozyten und HEK293-Zellen). Zudem soll ein bislang nur unzureichend behandelter Aspekt, der differentielle Einfluss der vier verschiedenen TARPs auf die elektrophysiologischen und pharmakologischen Eigenschaften der AMPA-Rezeptoren, im Detail untersucht werden, insbesondere in Bezug auf Desensitisierungsverhalten, lonenpermeabilität und Spannungsabhängigkeit. Zusätzlich werden wir die direkte Interaktion von Rezeptoren und TARPs mittels konfokaler Mikroskopie an transient transfizierten HEK293-Zellen untersuchen, mit dem Ziel sie durch FRET-Analysen nachzuweisen. Ein zusätzlicher wichtiger und besonders interessanter Aspekt unseres Projektes ist die Suche nach unbekannten, funktionell den TARPs verwandten aber mit ihnen nicht sequenzhomologen Proteinen mit Hilfe der in unserem Labor etablierten Methode der Expressionsklonierung (siehe Kapitel 3.2.7). Dies ermöglicht uns, bislang unbekannte potentielle Transportproteine für andere pharmakologische Klassen der Glutamatrezeptoren zu identifizieren und nachfolgend zu charakterisieren.

谷氨酸受体（GluRs）是Säugetiere ZNS最重要的神经递质受体。Bisher wurden 18 vertebraedene Untereinheiten identifiziert，die sich in维耶Unterfamilien einteilen lassen（Hollmann und Heinemann，1994; Hollmann，1999; Dingledine et al.，1999年）。三位韦尔登通过其潜在的药理学激动剂确定并确定了ZNS中谷氨酰胺的代谢产物：AMPA-、Kainat-、NMDA-Rezeptoren。在NMDA-Rezeptoren的基础上，AM PA-Rezeptoren在突触上形成一个周期性的循环。Die Familie der TARP spielt für diesen Prozess eine wichtige Rolle. Im projekt sollen die für die Interaktion zwischen AMPA-Rezeptoren und TARP relevanten Domänen identifiziert韦尔登。来自非专业制药公司的中间体Rezeptoren和Rezeptorchimären的结构可以使我们的异源表达系统韦尔登的相互作用更快和更可靠。本项目中的另一个Schwerpunkt是通过在异源表达系统（Xenopus laews-Oozyten和HEK 293-Zellen）中使用更少的TARPs来系统分析电生理学特征的调制。因此，在AMPA-Rezeptoren的电生理学和药理学特征上，我们只需要一个简单的外观，即不同的TARP对电生理学和药理学特征的影响，在详细的韦尔登中，我们需要考虑脱敏、抗渗性和弹性。因此，韦尔登我们将直接对Rezeptoren和TARP进行交互，并通过FRET分析对HEK 293-Zellen进行瞬态转换。一个非常有趣和令人感兴趣的Aspekt项目是一个不透明的项目，TARP的功能是通过使用不连续的蛋白质来实现的（参见第3.2.7节）。Dies ermöglicht uns，bislang unkannte potentielle Transportproteine für andere pharmakologische Klassen der Glutamatrezeptoren zu identifizieren und nachfolgend zu charakterisieren.