b a c - repOSitorium - Universität Osnabrück

4 Diskussion
vom elektrischen Feld in der Membranebene bewegen und so die stabilen Konformatio-
nen des Kanals bestimmen (Hille, 2001, Seite 56ff., 603ff.). Der beobachtete Verlust des
spannungsabhängigen Schließens des Sec61-Kanals in Anwesenheit von LaCl3 und AlCl3
legt nahe, dass es nach Zugabe der trivalenten Kationen zu einer Abschirmung der ga-
ting charges in der Sec61-Pore kommt. Da dieser Effekt bei ausschließlicher Zugabe von
La 3+ bzw. Al 3+ in eine der beiden Messkammern nur auftrat, wenn das Ion aufgrund
seiner Ladung bei der angelegten Klemmspannung in die Pore getrieben wurde, handelt
es sich um eine elektrophoretische Interaktion der Kationen mit dem Kanal.
4.7 Abschätzung des Porendurchmessers aus den Leitwerten
Der Porendurchmesser des Sec61-Kanals wurde nach Hille (2001) aus den ermittelten
Leitwerten abgeschätzt. Diese Methode kann nur als grobe Näherung gesehen werden,
da das zugrundeliegende Modell von einem idealisiert zylinderförmigen Kanal ausgeht,
durch den die Ionen unabhängig voneinander und ohne Wechselwirkung mit instrinsi-
schen geladenen oder polaren Gruppen permeieren.
Es hat sich gezeigt, dass der spezifische Widerstand einer Elektrolytlösung in einer Pore
deutlich vom spezifischen Widerstand der umgebenden Lösung abweicht. Diesbezüglich
haben Smart et al. (1997) aus Vergleichen von experimentell ermittelten Leitwertdaten
mit Kristallstrukturen von bekannten Kanälen einen Korrekturfaktor von 5 abgeleitet.
Eine hochaufgelöste Struktur des Sec61-Komplexes konnte bisher nicht aufgeklärt wer-
den. Legt man die Kristallstruktur des Sec61-homologen SecY-Komplexes aus M. jan-
naschii zugrunde, so ist von einer kurzen Restriktionszone im Sec61-Kanal auszugehen
(Van den Berg et al., 2004). Menetret et al. (2008) haben gezeigt, dass die SecYEβ-
Kristallstruktur ohne große Veränderungen in die mittels Cryo-Elektronenmikroskopie
gewonnene Elektronendichtekarte des Sec61-Komplexes aus C. familiaris eingepasst wer-
den kann. Dieses Ergebnis gibt einen Hinweis darauf, dass der Sec61- und der SecY-
Komplex eine übereinstimmende 3-D-Struktur aufweisen könnten. Ausgehend von einer
Länge der Restriktionszone von 5-10 Å ergeben sich Änderungen im Porendurchmesser
von 5-7 Å für den Hauptleitwert und von 12-14 Å für den Unterleitwert des Sec61-Kanals
aus RM-Präparationen (3.1.9). Der maximale Porendurchmesser liegt im Bereich von
30-34 Å. Diese Werte stimmen gut mit Abschätzungen des Porendurchmessers aus den
Leitwerten des Sec61-Kanals in früheren Studien überein (Wirth, 2003; Erdmann, 2004).
Saparov et al. (2007) haben aus elektrophysiologischen Experimenten mit dem über
Disulfidbrücken im Offenzustand fixierten SecY-Komplex aus E. coli Durchmesser von
7,4 Å und 14,6 Å für Leitwerte von 202 pS und 940 pS in 150 mM KCl bei einer Länge der
Restriktionszone von 30 Å approximiert. Unter Berücksichtigung des Korrekturfaktors
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