Calcium-Regulation, Signalwandlung und Empfindlichkeitssteuerung in mikrovillären Photorezeptoren wirbelloser Tiere

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Wesentliche Teilmechanismen der photoelektrischen Transduktion sind in den mikrovillären Photorezeptoren wirbelloser Tiere ungeklärt. Zwar aktivieren Lichtreize die ubiquitäre Phospoinositidkaskade, welche Inositol (1,4,5)-trisphosphat, Diacylglyzerin und Ca2+ als intrazelluläre Transmitter produziert, jedoch ist die Frage nach dem erregenden Transmitter bzw. dem Mechanismus, welcher die lichtempfindlichen Ionenkanäle öffnet, ein zentrales, noch ungeklärtes Problem der photoelektrischen Transduktion. Hauptziel der geplanten Forschungsarbeiten ist, Teilmechanismen der photoelektrischen Transduktion in den mikrovillären Photorezeptoren wirbelloser Tiere aufzuklären. Hierzu untersuchen wir u.a. an einem neuartigen permeabilisier- ten inside-out-Zellmodell des Blutegels Hirudo medicinalis elektrische Eigenschaften der photorezeptiven Mikrovillimembran, physiologische Ca2+-Wirkungen, die Bedeutung der Phosphoinositidkaskade, von cyclischen Nucleotiden sowie von Calmodulin für die Erregungsbildung und die Inaktivierung der elektrischen Lichtantworten. Ein Teilprojekt wird neue Informationen über die weitgehend unbekannten Permeabilitätseigenschaften von pleated septate junctions liefern, einem bei wirbellosen Tieren weit verbreiteten Typ interzellulärer Kontaktstrukturen.