Modifikation von spannungsabhängigen Calcium-Kanälen und der cAMP-vermittelten Signaltransduktion in Spermatozoen und Spermatiden

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Spannungsabhängige Ca2+-Kanäle, spielen bei der Regulation von Spermienfunktionen, wie z.B. der Kapazitation oder der ZonaBindung eine wichtige Rolle. Im beantragten Projekt soll untersucht werden, wie diese Modulation durch Bikarbonat bzw. cAMP beeinflusst wird. Geklärt werden soll, (1) welche spannungsabhängigen Ca2+-Kanäle während der Spermatogenese exprimiert werden, (2) welche subzelluläre Lokalisation sie haben und (3) welche Kanäle in reifen Spermien aktivierbar sind. Dabei soll auch der kürzlich klonierte CatSper-Kanal pharmakologisch charakterisiert werden. In weiteren Versuchsabschnitten soll geprüft werden, (4) welche Mechanismen und Ca2+-Speicher Spermien verwenden, um erhöhte intrazelluläre Ca2+-Konzentrationen wieder zu senken. Da Spermatiden in physiologischen Experimenten häufig als Modell für Spermien eingesetzt werden, sollen (5) vergleichende Versuche mit Spermien und Spermatiden durchgeführt werden, in denen die Antwort auf Depolarisationsreize verglichen werden. Die Ergebnisse dieser Studien sollen zeigen, inwieweit Versuche mit Spermatiden es erlauben, Rückschlüsse auf das Repertoire von aktiven Ca2+-Kanälen in Spermien zu gewinnen. In Situ Hybridisierung soll Aufschluss über die räumliche und zeitliche Expression von Ca2+-Kanälen auf RNA-Ebene geben. Die Kombination von funktionellen und pharmakologischen Studien soll klären, ob und welche spannungsabhängigen Ca2+-Kanäle unterschiedliche (6) Spermienfunktionen wie Motilität, Kapazitation und akrosomale Rektion steuern.