Die Regulation und Funktion von K+-Kanälen in Nebenzellen bei der Stomabewegung

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Die stomatäre Komplex von Gräsern und damit von agrarökonomisch bedeutsamen Kulturpflanzen bestehen aus Schließzellen (SZ) und den direkt benachbarten Nebenzellen (NZ). Die Stomabewegung ist dabei auf einen koordinierten Ionenfluss zwischen SZ und NZ angewiesen. Die zugrundeliegende Regulationsmechanismen sind nicht bekannt, da sich - bis vor kurzem - die Untersuchungen zur Stomabewegung auf die SZ konzentrierten. Aus diesem Grunde wurde damit begonnen, die beteiligten Ionenkanäle in den NZ von Mais elektrophysiologisch zu identifizieren und zu charakterisieren. Im Rahmen des vorliegenden Antrags sollen diese Arbeiten fortgeführt werden, um (i) die Funktion der verschiedenen Ionenkanaltypen in den NZ und SZ bei der Stomabewegung vermehrt einordnen und (ii) potentiell gegenläufige Regulationsmechanismen in den beiden Zelltypen aufdecken zu können. Hierzu sind die Kaliumaufnahmekanäle der NZ und der SZ insbesondere im Hinblick auf ihre externe pH-Abhängigkeit und ihre zytoplasmatische Regulation durch pCa, pH, Proteinkinasen, - phosphatasen und der Patch-Clamp-Technik vergleichend zu untersuchen. In Analogie sind die putativen Anionenkanäle der NZ und SZ von Mais eindeutig zu identifizieren und v.a. hinsichtlich der zytoplasmatischen Regulation zu analysieren.