Die Rolle von Ca2+-aktivierten Cl--Kanälen bei der Entstehung des duftinduzierten Rezeptorstroms in Riechzellen der Ratte

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Riechzellen detektieren Duftstoffe in der Atemluft und erzeugen elektrische Signale, die die olfaktorische Information zum Gehirn leiten. Der erste Schritt dieser chemoelektrischen Signaltransduktion ist die Aktivierung von Transduktionskanälen in der chemosensorischen Membran der Riechzellen. Zwei unterschiedliche Kanalpopulationen werden bei Duftstimulation aktiviert und leiten gemeinsam den Rezeptorstrom: cAMP-gesteuerte Kationenkanäle und Ca2+-aktivierte Cl--Kanäle. Unser Ziel ist es, die Eigenschaften dieser beiden Kanalarten zu verstehen und ihren spezifischen Beitrag zum olfaktorischen Rezeptorstrom zu bestimmen. Während der ersten beiden Förderperioden des Schwerpunktprogramms haben wir uns mit den cAMP-gesteuerten Kationenkanälen beschäftigt. Wir haben herausgefunden, aus welchen Untereinheiten die nativen Kanalproteine in den Riechzellen der Ratte bestehen, und welche Bedeutung diese Untereinheiten für die Aktivierung der Kanäle durch cAMP, für die Ionenpermeation und für die Regulation der Kanäle durch Ca2+/Calmodulin haben. Im dritten Abschnitt des Schwerpunktprogramms wollen wir die Ca2+-aktivierten Cl--Kanäle untersuchen. Wir wollen die molekulare Struktur der Kanalproteine aufklären und versuchen, ihre funktionellen Eigenschaften sowie ihre Regulation zu untersuchen. Zudem wollen wir die molekularen Mechanismen der ChloridHomöostase in Riechzellen untersuchen, denn der Beitrag der Ca2+-aktivierten Cl--Kanäle zum Rezeptorstrom wird durch Cl-Transportmechanismen entscheidend beeinflusst. Der erste Schritt zu diesem Projekt, die Klonierung eines Ca2+-aktivierten Cl--Kanals aus den Riechzellen der Ratte, ist uns kürzlich gelungen. Damit sind wir in der Lage, die geplanten Versuche durchzuführen, und sind zuversichtlich, zum Ende des Schwerpunktprogramms zu verstehen, wie der Rezeptorstrom in Riechzellen aktiviert und reguliert wird.