Molecular mechanisms of calmodulin-mediated rapid adaptation in olfactory sensory neurons

Riechsinneszellen von Wirbeltieren adaptieren bei Stimulation mit Duftstoffen innerhalb weniger Sekunden und zeigen ein ausgeprägt refraktäres Verhalten bei Doppel Stimulation mit Duftstoffpul sen. Denschnelle Adaptation und Erholung scheint das Riechsystem für Wahrnehmung Adaptierender Duftsignale optimiert zu sein.一个单独的Duftstoffpuls在Riechsinneszellen中仅使用了一个临时阶段的电力活动。分子基础的适应机制在细节上更加清晰。工作组成员通过电生理学的方法，发现一种钙通道的适应机制：当一种钙通道中的钙激活钙调蛋白时，cAMP-gesteuerten Transduktionskanäle（CNG通道）内的钙离子会被吸收。本文介绍了钙离子与脱钙调素的结合，以及CNGA 4和CNGBlb在天然气管道中的应用。根据这一假说，Ca 2 +/钙调素的（可逆）结合促进了两种调节剂的二聚化。数据将被转换成数据库和数据库适应性测试。这是一个复杂的钙/钙调素复合体，它具有独特的分子结构。本文将采用化学计量学的方法，研究复合物的Ca ~（2+）吸收特性，钙调素-钙调素结合物的结构，以及它们之间的相互作用，探讨CNGA_4、CNGB_b和Ca ~（2+）/钙调素复合物的生长。该项目也是一个非常有意义的研究，它主要是通过调节韦尔登的分子水平来实现的，并且可以通过神经元的感觉特性来确定神经元的感觉，并使感觉感知成为一个确定的韦尔登。

Riechsinneszellen von Wirbeltieren adaptieren bei Stimulation mit Duftstoffen innerhalb weniger Sekunden und zeigen ein ausgeprägt refraktäres Verhalten bei Doppelstimulation mit Duftstoffpul sen. Durch schnelle Adaptation und Erholung scheint das Riechsystem für Wahrnehmung intermittierender Duftsignale optimiert zu sein. Ein einzelner Duftstoffpuls erzeugt dabei jeweils nur eine kurze Phase elektrischer Aktivität in den Riechsinneszellen. Die molekularen Grundlagen dieses Adaptationsmechanismus sind im Detail allerdings noch wenig verstanden. Unserer Arbeitsgruppe konnte durch elektrophysiologische Ableitungen zeigen, dass an dem schnellen Adaptionsmechanismus eine Ca2+-vermittelte Rückkopplungshemmung beteiligt ist: Das bei einem Duftstoffpuls in die Riechsinneszellen einströmende Ca2+ aktiviert Calmodulin, das die cAMP-gesteuerten Transduktionskanäle (CNG channels) innerhalb weniger Sekunden wieder abschaltet. Dabei binden die Ca2+ -Ionen an Apocalmodulin, welches konstitutiv an die beiden modulatorischen Untereinheiten CNGA4 and CNGBlb des CNG-Kanals gebunden ist. Diese Ergebnisse führten zu der Hypothese, dass die (reversible) Bindung von Ca2+/Calmodulin zur Dimerisierung der beiden modulatorischen Untereinheiten fuhrt. Dadurch wird der cAMPgesteuerte Transduktionskanal geschlossen und die schnelle Adaptation vermittelt. Das Ziel des hier beantragten Projekts ist es, den Komplex zwischen Ca2+/Calmodulin und den modulatorischen Untereinheiten näher zu charakterisieren und seine molekulare Struktur aufzuklären. Dabei wollen wir die Stöchiometrie der Einzelkomponenten untersuchen, die Ca2+-Abhängigkeit der Komplexbildung bestimmen, die Struktur der Calmodulin-Bindestellen ermitteln, sowie die Interaktionen analysieren, die zur Bildung des ternären Komplexes aus CNGA4, CNGBlb und Ca2+/Calmodulin fuhren. Dieses Projekt ist auch darauf angelegt herauszufinden, wie lonenkanäle auf molekularer Ebene reguliert werden und somit die Eigenschaften von sensorischen Neuronen und letztlich die kognitiven sensorischen Leistungen eines Tieres determiniert werden.