Struktur- und Funktionsanalyse von P2X-Rezeptorkanälen

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Der Antrag zielt auf die biochemisch/zellbiologische Charakterisierung von P2X1- und P2X2-Rezeptoren, die der dritten großen Klasse Liganden-gesteuerter Ionenkanäle angehören (neben nikotinischer Acetylcholin-Rezeptor-Superfamilie und Glutamat-Rezeptor-Familie). P2X-Rezeptoren sind potentielle Pharmaka-Wirkorte. In der letzten Antragsperiode konnten wir (i) die für uns erstmals für P2X-Rezeptoren aufgezeigte trimere Quartärstruktur biochemisch und elektrophysiologisch weiter erhärten, (ii) aus elektrophysiologischen Daten ein kinetisches Rezeptormodell für den P2X1-Rezeptor ableiten und (iii) das neue Suraminderivat NF449 als hochselektiven P2X1-Rezeptorantagonisten mit picomolarer Wirkstärke identifizieren. Zusätzlich konnten wir nachweisen, dass P2X2-Rezeptoren mit ßIII-Tubulin aus Gehirn interagieren. Der Fortsetzungsantrag hat zum Ziel, weitere Grundlagen des P2X-Rezeptormetabolismus aufzuklären, indem wir Protein-Proteininteraktionen von P2X1- und P2X2-Rezeptoren auf mehreren Ebenen analysieren. Folgende Teilziele sollen angegangen werden (i) Identifizierung von Aminosäure-Sequenzmotiven, die die trimere Struktur der P2X1-Rezeptoren bestimmen; (ii) Biochemische Identifizierung von Proteinen, die mit P2X1- und P2X2-Rezeptoren während und nach ihrer Synthese und an der Plasmamembran interagieren; (iii) Identifizierung von Sequenzmotiven, die die P2X-Rezeptordichte an der Zelloberfläche regulieren; (iv) Charakterisierung eines potentiellen P2X3-Subtyp-selektiven Antagonisten.