AG Botanik - Fachbereich 5 Biologie - Universität Osnabrück

erstmals die Untereinheit identifiziert, an die bestimmte
bakterielle Hemmstoffe binden. Weitere von uns bearbeitete
Modellobjekte sind die Taufliege Drosophila, die
Stechmücke Aedes und die Bäckerhefe Saccharomyces.
Der Vorteil dieser Organismen ist ihr vollständig entschlüsseltes
Genom, was es ermöglicht, die Gene für die
Untereinheiten der V-ATPase gezielt zu mutieren und
dann mit definiert veränderten V-ATPasen zu experimentieren.
Derzeit wird v. a. der Mechanismus der reversiblen
Dissoziation [Abbildung 2] und der inhibitorische Einfluss
neuentdeckter Naturstoffe aus Bakterien [Abbildung 3]
untersucht. Letzteres ist auch unter medizinischen Gesichtspunkten
von Interesse, da die V-ATPase sowohl bei
der Metastasenbildung von Tumoren als auch bei Krankheiten
wie der Osteoporose eine bedeutende Rolle spielt
(Huß, Vitavska und Wieczorek).
Ein weiteres Arbeitsgebiet betrifft den Transport von
Zuckern über tierische Membranen. Einem allgemeinen
Lehrbuch-Dogma zufolge verfügen Tiere nur über Transportmechanismen
für Monosaccharide wie z. B. dem
Traubenzucker Glucose, komplexere Zucker müssen vor
Abbildung 4 Fluoreszenzmikroskopischer
Nachweis des Saccharose-
Transporters bei Drosophila. Links die
Lokalisation in Melanosomen-Membranen
von Follikelzellen der Ovarien,
rechts die Lokalisation im Darmepithel
eines späten Embryos.
Abbildung 3 Bakterielle Hemmstoffe von
V-ATPasen, Bafilomycin aus Streptomyceten
(links) und Archazolid aus Myxomyceten
(rechts). In der Mitte das Modell des
Ringes aus 10 c-Untereinheiten des VO-
Komplexes, welche abwechselnd hell-und
dunkelgrau eingefärbt sind. An der Bindung
der Hemmstoffe (gelb bzw. grün)
beteiligte Aminosäuren sind blau, rot und
orange eingefärbt.
dem Transport über die Membran gespalten werden. Bei
der Taufliege Drosophila haben wir erstmals ein Membranprotein
nachgewiesen, das den »Haushaltszucker«
Saccharose, ein Disaccharid, transportiert [Abbildung 4].
Das Protein kommt zum einen in der Membran von Melanosomen
vor, in denen Saccharose für die osmotische
Balance bei der Melanin-Synthese verantwortlich sein
könnte. Zum anderen ist es in der Zellmembran von Epithelzellen
des Darms lokalisiert, wo es möglicherweise
für die Aufnahme von Saccharose aus der Nahrung verantwortlich
ist. Da Gene für ein entsprechendes Protein
auch beim Menschen vorkommen und Mutationen zu
spezifischen Krankheitsbildern wie zum Beispiel bestimmten
Formen von Albinismus führen, untersuchen
wir dessen Funktion auch bei Säugetieren (Vitavska und
Wieczorek).
Abbildung 5 Membranpotentialmessung
am
marinen Ciliaten Euplotes
vannus/crassus. Mit
elektrophysiologischen
Mikroelektrodentechnologien
werden die
Potential- und CalciumabhängigenIonenkanäle
dieses Einzellers
analysiert.
Ein drittes Arbeitsgebiet beschäftigt sich mit der
Analyse des komplexen Bewegungsverhaltens einzelliger
Wimperntierchen [Abbildung 5]. Hierbei werden mit elektrophysiologischen
Methoden Ionenkanäle untersucht, die
die komplexe Cilienbewegung steuern (Krüppel).
Tierphysiologie
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