b a c - repOSitorium - Universität Osnabrück

4 Diskussion
oder mit den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit zu vergleichen.
4.3 Konzentrationsabhängigkeit des Leitwertes
Die Leitwerte des Sec61-Kanals aus RM-Präparationen zeigen eine Zunahme mit an-
steigender KCl-Elektrolytkonzentration (3.1.4). Für den großen Leitwert kann dabei bis
zu einer KCl-Aktivität von 1146 mM ein linearer Zusammenhang festgestellt werden.
Der zugehörige Leitwert wurde mit 4492 pS ± 56 pS ermittelt. Dieses deutet auf einen
wassergefüllten Kanal mit großem Porendurchmesser hin, den K + - und Cl − -Ionen bis zu
einer Elektrolytkonzentration von mindestens 2 M ungehindert permeieren können. Die
Daten für den kleinen Leitwert können mit einer Sättigungsfunktion angepasst werden,
es ergibt sich ein Sättigungsleitwert GMax von 720 pS ± 49 pS. Der Unterschied in den
Werteverläufen legt nahe, dass Stromänderungen im Bereich des kleinen Leitwertes im
Vergleich zum großen Leitwert durch einen Kanal mit deutlich kleinerer Porendimen-
sion hervorgerufen werden, anstatt auf einem teilweisen Schließen einer großen Pore
zu beruhen. Dieses lässt sich gut durch ein Multipore-Modell erklären, bei dem zwei
Sec61-Komplexe sowohl jeweils einen niedrigen Sättigungsleitwert zeigen, als auch eine
konsolidierte Pore mit deutlich höherem Sättigungsleitwert konstituieren können.
Computergestützte Simulationen der Ionenpermeation durch weite Kanäle wie OmpF
aus E. coli haben ergeben, dass sich die Ionen auf differenzierten Trajektorien durch
die wassergefüllte Pore bewegen (Schirmer und Phale, 1999; Im und Roux, 2002a; Im
und Roux, 2002b). Anionen und Kationen befinden sich dabei vor allem in der Restrik-
tionszone in räumlicher Nähe zueinander, so dass es zur Ionenpaarbildung kommen
kann. Auch unter nicht-sättigenden Elektrolytbedingungen permeiert ein Teil der K + -
und Cl − -Ionen den Kanal als Ionenpaar (Im und Roux, 2002b), eine Unabhängigkeit der
Ionenpermeation liegt also auch für einen linearen Werteverlauf der Sättigungsfunktion
nicht vor. Mit steigender Ionenkonzentration sind die möglichen Wege durch die Pore
zunehmend mit Ionen besetzt, so dass es mehr und mehr zu elektrostatischer Abstoßung
zwischen gleichgeladenen Ionen kommt und letztendlich keine zusätzliche Besetzung
der Trajektorien mehr möglich ist. Ist die Energiebarriere für die Besetzung weiterer,
energetisch ungünstiger Bahnen im Kanal zu hoch, so kommt es zu einer Sättigung des
Leitwertes.
4.4 Umkehrpotenzial und Selektivität
Das Umkehrpotenzial des Sec61-Kanals aus RM-Präparationen sowie aus Proteolipo-
somen mit aufgereinigtem Sec61-Komplex wurde aus unter asymmetrischen Elektrolyt-
bedingungen aufgenommenen Stromspuren und Spannungsrampen ermittelt. Aus den
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