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3.9 Der Fluoreszenzfarbstoff fura-2
Material & Methoden
Ca 2+ -Ionen haben als Botenstoffe eine wichtige physiologische Funktion in der Zelle. Der
Farbstoff fura-2 wurde zur Bestimmung der freien, intrazellulären Ca 2+ -Konzentration in
tierischen und pflanzlichen Zellen entwickelt. Dieser Ca 2+ -sensitive und - selektive
Fluoreszenzindikator leitet sich strukturell von dem Ca 2+ -Chelator EGTA ab. Ein fura-2
Molekül chelatiert Ca 2+ an vier Carboxylgruppen.
Abb. 3.3: Strukturformel des fura-2-Moleküls (aus: Noninvasive techniques in cell biology, Wiley Liss,1990).
Die Carboxylgruppen bilden einen Hohlraum, in dem das positive geladene Ca 2+ -Ion
gebunden wird. Durch seine positive Ladung werden die freien p-Orbitalelektronen der
Stickstoffatome vom jeweiligen Benzolring weg, in Richtung des gebundenen Ions gelenkt.
Diese Veränderung in der Struktur führt zu einem veränderten Absorptionsverhalten des fura-
2 Moleküls. Der dynamische Bereich der fura-2 Ca 2+ -Affinitätskurve ist günstig für
physiologische Ca 2+ -Konzentrationsmessungen. Die Dissoziationskonstante (KD-Wert)
beträgt in physiologischer Lösung etwa 0.25 µM. Dies entspricht dem Bereich zellulärer Ca 2+ -
Signale (0.1-1 µM).
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