b a c - repOSitorium - Universität Osnabrück

1 Einleitung
konzentrationen ermöglicht (Zühlke et al., 1999; DeMaria et al., 2001).
Neben einer Vielzahl cytosolischer Proteine werden auch Ionenkanäle durch Calmodu-
lin reguliert. Dabei kann sowohl eine Aktivierung der Kanalaktivität, gezeigt z.B. für
Ca 2+ -abhängige K + -Kanäle (Xia et al., 1998), TRPM2-Kanäle (Tong et al., 2006) und
Nav1.4/1.6-Kanäle (Herzog et al., 2003), als auch ein Schließen der Pore, z.B. bei span-
nungsaktivierten L-Typ Cav1.2 Calciumkanälen (Peterson et al., 1999) und Inositol-
1,4,5-Trisphosphat-Rezeptoren (Adkins et al., 2000) erfolgen. Daneben wird die Akti-
vität vieler Kanäle deutlich differenzierter von Calmodulin beeinflusst. So kann CaM
sowohl aktivierend als auch inhibierend auf die Ionenpermeation wirken, beispielswei-
se beim Ryanodin-Rezeptor der Skelettmuskulatur RyR1 (Tripathy et al., 1995), bei
spannungsaktivierten L-Typ Cav2.1 Calciumkanälen (Dunlap, 2007), P/Q-Typ Ca 2+ -
Kanälen (DeMaria et al., 2001) und Ca 2+ -abhängigen Cl − -Kanälen (Kaneko et al.,
2006). Einen Überblick über die Calmodulin-Regulierung von Ionenkanälen bieten Saimi
und Kung (2002) und Pitt (2007). Des Weiteren wurde gezeigt, dass auch die Protein-
Translokase Tic110 aus der inneren Hüllmembran von Chloroplasten Calcium-abhängig
und Calmodulin-vermittelt in ihrer Aktivität reguliert wird (Chigri et al., 2006).
1.5 Zielsetzung der vorliegenden Arbeit
Einige grundlegende Eigenschaften der Pore des Sec61-Komplexes wurden bereits in
früheren elektrophysiologischen Studien unter co- und posttranslationalen Bedingun-
gen charakterisiert (Wirth, 2003; Erdmann, 2004). Im Rahmen der vorliegenden Arbeit
sollten die vorhandenen Ergebnisse verifiziert und erweitert werden.
In verschiedenen Publikationen der vergangenen Jahre wurde vorgeschlagen, dass der
Translokonkanal in der Membran des Endoplasmatischen Retikulums an der Vermitt-
lung eines passiven Calcium-Ausstromes aus dem ER-Lumen beteiligt ist (siehe 1.3.1).
Dieser Vorgang steht im Widerspruch zur strikt regulierten Freisetzung von Ca 2+ -Ionen
durch IP3- und Ryanodin-Rezeptoren in der ER-Membran, ein essenzieller Prozess für
das intrazelluläre Calcium-Signalling. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sollte eine
mögliche Beteiligung des Sec61-Kanals an diesen Vorgängen untersucht werden.
Im Einzelnen wurden folgende Fragestellungen bearbeitet:
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• Welche elektrophysiologischen Grundcharakteristika zeigt der Sec61-Kanal in CaCl2-
Elektrolytlösungen, auch im Vergleich zu Experimenten mit KCl-Lösungen? Wel-
chen Einfluss haben die intrinsischen Kanaleigenschaften auf einen putativen Ca 2+ -
Ausstrom aus dem ER-Lumen?
• Wie verändern sich die Kanaleigenschaften in Anwesenheit eines Calcium-Analogons