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4 Diskussion
4.5 Spannungsabhängige Offenwahrscheinlichkeit und voltage
gating
Sowohl für die RM-Probe als auch für den aufgereinigten Sec61-Komplex ergibt sich
aus Experimenten mit KCl-Elektrolyten eine maximale Offenwahrscheinlichkeit von
90 % bei einem Haltepotenzial von 0 mv, die symmetrisch für positive und negative
Spannungen auf 40-50 % bei ±50 mV abnimmt. Diese Ergebnisse stimmen mit denen
aus anderen Studien am Sec61-Komplex überein (Wirth et al., 2003; Wonderlin, 2009).
Unter Verwendung von CaCl2-Lösungen zeigen sich unterschiedliche Werteverläufe für
beide Proben. Hier kann für raue Mikrosomen eine Verringerung der maximalen Of-
fenwahrscheinlichkeit um 20-30 % im Vergleich zu den Experimenten mit KCl-Puffer
beobachtet werden. Des Weiteren nehmen die Offenwahrscheinlichkeiten für ansteigen-
de Klemmspannnungen weniger stark ab als unter KCl-Bedingungen beobachtet, so
dass auch eine verringerte Spannungssensitivität im Gating des Kanals auftritt. Im Ge-
gensatz dazu sind für den aufgereinigten Sec61-Komplex nahezu identische Offenwahr-
scheinlichkeiten in KCl- und CaCl2-Lösungen zu beobachten. Die Calcium-abhängige
Veränderung des voltage gatings wird somit vermutlich von einer peripheren Translo-
konkomponente vermittelt. Ein möglicher Kandidat dafür ist Sec62, für das computer-
gestützte Analysen (www.bioinformatics.org/calpred/index.html) ein charakteristisches
Ca 2+ -Bindemotiv (EF-Hand-Motiv) vorhersagen.
In Experimenten mit MgCl2-Elektrolytlösungen kann keine Herabsetzung der Offen-
wahrscheinlichkeit des RM-Kanals im Vergleich zu Experimenten mit KCl-Lösungen
beobachtet werden, so dass eine Calcium-spezifische Reduzierung der Offenwahrschein-
lichkeit postuliert werden muss. Es ergibt sich die Frage, ob dieser Effekt physiologisch
von Bedeutung ist. In vivo liegen die maximalen intrazellulären Konzentrationen an
freiem Ca 2+ deutlich unter 1 mM, während die Konzentrationen an K + (≈140 mM),
Na + (≈12 mM), und Cl − (≈4 mM) (Lodish et al., 2004) wesentlich höher sind. Expe-
rimente mit RM-Präparationen unter symmetrischen Bedingungen von 100 mM KCl,
13 mM CaCl2 haben keine reduzierte Offenwahrscheinlichkeit gezeigt (vergl. Abbildung
3.12 c). Diese Elektrolytbedingungen kommen den tatsächlichen Ionenkonzentrationen
in vivo näher als die im Übrigen verwendeten CaCl2-Lösungen. Entsprechend ist mit
den vorliegenden Daten keine abschließende Aussage zur physiologischen Relevanz der
Verringerung der Offenwahrscheinlichkeit möglich.
4.6 Interaktion mit Lanthan- und Aluminiumionen
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss von Lanthan- und Aluminiumio-
nen auf die elektrophysiologischen Eigenschaften des Translokon-Kanals untersucht. Es
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