Molecular physiology of the anionic pore of neuronal glutamate transporters

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Glutamat ist der wichtigste exzitatorische Neurotransmitter in höheren Lebewesen. Spezialisierte Transporter, EAAT1 bis EAAT5, entfernen diesen Transmitter aus dem synaptischen Spalt und beenden damit die synaptische Übertragung und halten die extrazelluläre Glutamatkonzentration unterhalb neurotoxischer Werte. Diese Glutamattransporter weisen außerdem eine neuartige, offensichtlich durch eine anionenselektive Ionenpore vermittelte Anionenleitfähigkeit auf, die als zusätzliche elektrische Leitfähigkeit die neuronale Erregbarkeit modulieren und in bestimmten Geweben eine Rolle in der synaptischen Übertragung spielen könnte. Der hier vorliegende Antrag hat das Ziel, die molekularen Grundlagen dieser Anionenleitfähigkeit aufzuklären. Durch elektrophysiologische Experimente soll zunächst die Anionenpore funktionell untersucht werden und ihre Kopplung an die Transporterfunktion beschrieben werden. Die Frage, ob diese Pore durch den Glutamattransporter selber oder durch ein assoziiertes Protein gebildet wird, soll durch Aufreinigung bakterieller Homologe und Rekonstitution in Proteoliposomen definitv beantwortet werden. Anschließend werden wir durch einen Chimärenansatz und gerichtete Mutagenese Abschnitte der Primärsequenz identifizieren, die für diese Anionenleitfähigkeit wichtig sind.