@phdthesis{DreschergebKnievel2018,
  author    = {Drescher [geb. Knievel], Eva},
  title     = {Das KCNJ6-Gen als Kandidatengen f{\"u}r Pers{\"o}nlichkeitsst{\"o}rungen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-162231},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {Pers{\"o}nlichkeit wird zum einen durch genetische Einfl{\"u}sse, zum anderen durch Erziehung und Umweltfaktoren gepr{\"a}gt. In heutigen Tagen ist es weitestgehend akzeptiert, dass das menschliche Naturell und die Pers{\"o}nlichkeit durch vielf{\"a}ltige genetische Faktoren beeinflusst werden. In der vorliegenden Arbeit wurde eine Genotypisierung an einer Patientenstichprobe, bestehend aus Patienten der Universit{\"a}tsklinik W{\"u}rzburg, mit der gesicherten Diagnose einer Pers{\"o}nlichkeitsst{\"o}rung, und einem Kollektiv aus gesunden Probanden (Bev{\"o}lkerungskollektiv) durchgef{\"u}hrt. Es wurden zwei verschiedene Gen-Polymorphismen (rs7275707 und rs722557) des Kandidatengens KCNJ6 hinsichtlich ihrer Beteiligung an Pers{\"o}nlichkeitsst{\"o}rungen untersucht. Das von diesem Gen codierte Protein ist ein G-protein aktivierter einw{\"a}rtsgleichrichtender Kaliumkanal (GIRK2). Es konnte zwar ein signifikanter Zusammenhang zwischen einem Single-Nukleotid-Polymorphismus (SNP) in dem Kandidatengen KCNJ6 und der antisozialen sowie Borderline-Pers{\"o}nlichkeitsst{\"o}rung nachgewiesen werden, die molekulargenetischen Entstehungswege bis hin zur ph{\"a}notypischen Auspr{\"a}gung der Pers{\"o}nlichkeitsst{\"o}rung sind allerdings multifaktoriell und an viele Rezeptor- und Neurotransmittersysteme gekoppelt. Der Ursprung kann auf den Austausch bzw. die Variation einer einzelnen Base im DNA-Strang zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden, im Ganzen betrachtet bleiben die Entstehung der Pers{\"o}nlichkeit und die daran gekoppelten St{\"o}rungen aber ein multidimensionaler Prozess.},
  subject      = {Kaliumkanal},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Foerster2015,
  author    = {F{\"o}rster, Sabrina},
  title     = {Regulation des Kaliumausstroms im ABA- und Jasmonatvermittelten Stomaschluss},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-115455},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Stomata sind mikroskopisch kleine Poren in der Blattoberfl{\"a}che der Landpflanzen, {\"u}ber die das Blattgewebe mit CO2 versorgt wird. Als Schutz vor Austrocknung oder einer Infektion durch Pathogene entwickelte sich ein Mechanismus, um die Porenweite durch Bewegung der sie umgebenden Schließzellen an die Bed{\"u}rfnisse der Pflanze anzupassen. Ein eng gekn{\"u}pftes Signalnetzwerk kontrolliert diese Bewegungen und ist in der Lage, externe wie interne Stimuli zu verarbeiten. Der Schließvorgang wird osmotisch durch den Turgorverlust in den Schließzellen angetrieben, der durch den Efflux von Ionen wie K+ ausgel{\"o}st wird. In dieser Arbeit wurde die Regulation durch Phosphorylierung des wichtigsten K+-Effluxkanals f{\"u}r den Stomaschluss, GORK, untersucht. Folgende Erkenntnisse wurden durch elektrophysiologische Untersuchungen mit der DEVC-Methode gewonnen: GORK wird durch OST1 auf Ca2+- unabh{\"a}ngige und durch CBL1/9-CIPK5 und CBL1-CIPK23 auf Ca2+-abh{\"a}ngige Weise phosphoryliert und damit aktiviert. CBL1 muss CIPK5 an der Plasmamembran verankern und Ca2+ binden. CIPK5 ben{\"o}tigt ATP und eine Konformations{\"a}nderung, um GORK zu phosphorylieren. Im Rahmen dieser Arbeit wurde auch zum ersten Mal gezeigt, dass die PP2CPhosphatase ABI2 direkt mit einem Kanal interagiert und dessen Aktivit{\"a}t hemmt. ABI2 interagiert auch mit den Kinasen OST1, CIPK5 und CIPK23, sodass die Kontrolle der Kanalaktivit{\"a}t auf multiple Weise stattfinden kann. OST1 und ABI2 verbinden die GORKRegulation mit dem ABA-Signalweg. Schließzellen von gork1-2, cbl1/cbl9 und cipk5-2 sind insensitiv auf MeJA, nicht aber auf ABA. Dies stellt eine direkte Verbindung zwischen dem Jasmonatsignalweg und der Ca2+-Signalgebung dar. Im Rahmen dieser Arbeit konnten weitere Hinweise f{\"u}r das komplexe Zusammenspiel der Phytohormone ABA, JA und des Pseudomonas- Effektors Coronatin gefunden werden. Hier konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass Schließzellen je nach Inkubationszeit unterschiedlich auf MeJA und das Phytotoxin Coronatin reagieren. ABA und Coronatin verhalten sich dabei antagonistisch zueinander, wobei der Effekt der Stimuli auf die Stomaweite von der zeitlichen Abfolge der Perzeption abh{\"a}ngt. Der Jasmonat-Signalweg in Schließzellen l{\"o}st eine geringe ABA-Synthese sowie den Proteinabbau durch das Ubiquitin/26S-Proteasom-System aus und ben{\"o}tigt ABA-Rezeptoren (PYR/PYLs), um einen Stomaschluss einzuleiten. Durch diese Arbeit konnte somit die JA-gesteuerte Regulation des Kaliumefflux-Kanals GORK entschl{\"u}sselt sowie einige Unterschiede zwischen den ABA, JA und Coronatin-vermittelten Schließzellbewegungen aufgedeckt werden.},
  subject      = {Ackerschmalwand},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kollert2015,
  author    = {Kollert, Sina},
  title     = {Kaliumkan{\"a}le der K2P-Familie kontrollieren die Aktivit{\"a}t neuronaler Zellen - TRESK als Regulator inflammatorischer Hyperalgesie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-119077},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Das Empfinden von Schmerz ist f{\"u}r uns {\"u}berlebenswichtig. Chronischer Schmerz hingegen hat seine physiologische Bedeutung verloren und wird als eigenes Krankheitsbild angesehen. Schmerzempfindung beginnt mit der Nozizeption. Die Zellk{\"o}rper nozizeptiver Neurone befinden sich in den Spinalganglien (Hinterwurzelganglion, dorsal root ganglion DRG) und Trigeminalganglien (TG). In den DRG-Neuronen macht der Zwei-Poren-Kaliumkanal (K2P) TRESK die Hauptkomponente eines Kaliumstromes, des „standing outward currents" IKSO, aus. Die physiologische Hauptaufgabe der TRESK-Kan{\"a}le liegt in der Regulation der zellul{\"a}ren Erregbarkeit nozizeptiver Neurone. W{\"a}hrend einer Entz{\"u}ndungsreaktion werden Entz{\"u}ndungsmediatoren wie Histamin, Bradykinin, Serotonin und Lysophosphatids{\"a}ure (LPA) ausgesch{\"u}ttet und k{\"o}nnen durch die Aktivierung ihrer G-Protein gekoppelten Rezeptoren (GPCR) oder direkte Interaktion mit Ionenkan{\"a}len die nozizeptive Erregung beeinflussen. Durch Anwendung von RT-PCR und eines neu entwickelten Antik{\"o}rpers wurde die Ko-Expression von TRESK-Kan{\"a}len zusammen mit Kan{\"a}len der Transient-Receptor-Potential-Kationenkanalfamilie (TRP) und LPA-Rezeptoren in DRG-Neuronen nachgewiesen. Durch rekombinante Ko-Expression von TRESK-Kan{\"a}len und LPA2-Rezeptoren in Xenopus Oozyten konnte durch Zugabe von LPA eine fast 10-fache Aktivierung des basalen K+-Stromes erzielt werden. Die Auswertung der Dosis-Wirkungskurve ergab einen EC50-Wert von 0,2 µM LPA. Die LPA-induzierte TRESK-Stromaktivierung konnte durch die Verwendung des mutierten Kanals TRESK[PQAVAD] oder durch die Zugabe des Phospholipase C (PLC) Inhibitors U73122 verhindert werden. Dies zeigt die Beteiligung des PLC-Signalwegs und die Bindung von Calcineurin an den TRESK-Kanal bei der Stromaktivierung. TRESK ist das einzige Mitglied der K2P-Familie, das eine LPA-induzierte Aktivierung des Stromes zeigt. TREK- und TASK-1-Str{\"o}me werden durch LPA inhibiert. In DRG-Neuronen mit kleinem Durchmesser wird Nozizeption durch die Aktivierung von TRPV1-Kan{\"a}len durch Hitze oder Capsaicin, dem Inhaltsstoff des Chilis, und zus{\"a}tzlich durch die Substanz LPA verursacht. Ein weiteres Mitglied der TRP-Familie, der TRPA1-Kanal, ist bei der verst{\"a}rkten Nozizeption w{\"a}hrend einer Entz{\"u}ndung involviert. Werden TRESK- und TRP-Kan{\"a}le in Xenopus Oozyten ko-exprimiert, verursacht LPA gleichzeitig einen Kationeneinw{\"a}rts- wie auch -ausw{\"a}rtsstrom. Unter diesen Bedingungen verschob sich das Umkehrpotenzial in einen Bereich zwischen den Umkehrpotenzialen von Oozyten, die nur den K+-Kanal exprimieren und von Oozyten, die nur den unspezifischen Kationenkanal exprimieren. Durch diese Experimente konnte gezeigt werden, dass die LPA-induzierte Ko-Aktivierung von TRP-Kan{\"a}len und TRESK zu einer Begrenzung des exzitatorischen Effekts f{\"u}hren kann. Die DRG-{\"a}hnlichen F11-Zellen exprimieren keine TRESK-Kan{\"a}le. Sie sind in der Lage durch Strompulse Aktionspotenziale zu generieren. Mit TRESK transfizierte F11-Zellen zeigten eine Verschiebung des Umkehrpotenzials in negative Richtung, einen gr{\"o}ßeren Ausw{\"a}rtsstrom und den Verlust von spannungsgesteuerten Natriumkan{\"a}len. Auch hohe Strompulse konnten keine Aktionspotenziale mehr ausl{\"o}sen. Bei Spannungs-Klemme-Messungen von prim{\"a}ren DRG-Neuronen von TRESK[wt]-M{\"a}usen erh{\"o}hte sich der IKSO nach Zugabe von LPA um {\"u}ber 20 \%. Im Gegensatz dazu zeigten DRG-Neurone von TRESK[ko]-M{\"a}usen unter diesen Bedingungen eine leichte Hemmung des IKSO von etwa 10 \%. In Neuronen, die TRPV1 exprimieren, f{\"u}hrte LPA nicht nur zum Anstieg des IKSO, sondern auch zur Aktivierung eines Einw{\"a}rtsstromes (TRPV1). Im Vergleich dazu wurde in TRESK[ko]-Neuronen durch LPA nur der Einw{\"a}rtsstrom aktiviert. In Strom-Klemme-Experimenten f{\"u}hrte LPA-Applikation zur Entstehung von Aktionspotenzialen mit h{\"o}herer Frequenz in Zellen von TRESK[ko]-M{\"a}usen im Vergleich zu Zellen von TRESK[wt]-M{\"a}usen. Zus{\"a}tzlich wurde die Erregung, die durch Strompulse von 100 pA ausgel{\"o}st wurde, in den beiden Genotypen durch LPA unterschiedlich moduliert. Die Aktionspotenzialfrequenz in TRESK[wt]-Neuronen wurde gesenkt, in TRESK[ko]-Neuronen wurde sie erh{\"o}ht. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass die Erregung nozizeptiver Neurone durch LPA aufgrund der Ko-Aktivierung der TRESK-Kan{\"a}le abgeschw{\"a}cht werden kann. Die Erregbarkeit von sensorischen Neuronen wird strak durch die Aktivit{\"a}t und Expression der TRESK-Kan{\"a}le kontrolliert. Deswegen sind TRESK-Kan{\"a}le gute Kandidaten f{\"u}r die pharmakologische Behandlung von Schmerzkrankheiten.},
  subject      = {Kaliumkanal},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Eckert2011,
  author    = {Eckert, Michaela Brigitte},
  title     = {Die Wirkung von Antidepressiva auf neuronale und kardiale Tandemporen-Kaliumkan{\"a}le},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-65804},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigte sich mit der Wirkung von Antidepressiva auf K2P-Kan{\"a}le. Sie stellen wie spannungsabh{\"a}ngige Ca2+, Na+ und K+-Kan{\"a}le als neuronale Ionenkan{\"a}le aufgrund ihrer Expressionsmuster und physiologischen Eigenschaften potentielle Zielproteine f{\"u}r Antidepressiva dar. Darum werden K2P-Kan{\"a}le in heterologen Expressionssystemen von klinisch verabreichten Antidepressiva inhibiert. Die K2P-Kan{\"a}le TREK-1, TASK-1 und THIK-1 zeigten sich in dieser Arbeit alle sensitiv auf das Antidepressivum Fluoxetin, welches die Kaliumstr{\"o}me der Kan{\"a}le unterschiedlich stark inhibierte. Hierbei lieferten die vorliegenden Untersuchungen den Nachweis, dass TREK-1 auf Fluoxetin am meisten, THIK-1 am wenigsten sensitiv reagiert. Der humane TREK-1 wird durch Fluoxetin in den Expressionssystemen Oozyten und HEK-Zellen zu fast 80\% inhibiert, wobei bei der humanen Zelllinie nur ein Zehntel der vorher eingesetzten Antidepressivakonzentration f{\"u}r die gleiche Inhibition des Ausw{\"a}rtsstroms notwendig war. Die vorliegende Arbeit weist Inhibitionen des Kanals bei einer Fluoxetinkonzentration von 1 µM nach, was der Serumkonzentration von depressiven Patienten entspricht. Zudem wird TREK-1 durch die Antidepressiva Maprotilin, Mirtazapin, Citalopram, Doxepin und Venlafaxin inhibiert, wobei letzteres kaum eine Wirkung zeigt. Alle verwendeten Antidepressiva nutzen die gleichen Angriffspunkte am Kanalprotein, da es bei einer Koapplikation mit einem weiteren Antidepressivum oder Benzodiazepin zu keiner Inhibitionsverst{\"a}rkung kommt. Die Interaktion zwischen Antidepressivum und Kanalprotein verl{\"a}uft mit großer Wahrscheinlichkeit direkt und ohne „second-messenger-Wege". Hierbei konnten die porenformende Region und der C-Terminus des Kanals als Interaktionspartner ausgeschlossen werden. Der Mechanismus der alternativen Translations-Initiaton generiert zwei unterschiedliche Proteinprodukte aus einem TREK-1 Transkript, eine lange Version des Proteins mit 426 Aminos{\"a}uren und zus{\"a}tzlich eine kurze Version mit 374 Aminos{\"a}uren, welcher die ersten 52 N-terminalen Aminos{\"a}uren fehlen. Die Fluoxetin-Sensitivit{\"a}t von TREK-1 [N52] verringert sich um 70\%. Dies verdeutlicht, dass die ersten 52 Aminos{\"a}uren essentiell zur TREK-1 Interaktion mit Antidepressiva beitragen.},
  subject      = {Kaliumkanal},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Erxleben2011,
  author    = {Erxleben, Franziska},
  title     = {cDNA-Microarray-Analyse von ZNS-Kaliumkanal defizienten M{\"a}usen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-65640},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Ziel der Arbeit war die Erstellung eines „Kaliumkanal-Chips", die Entwicklung einer geeigneten Messmethode und Auswertungsstrategie, die Durchf{\"u}hrung von Testmessungen und die Untersuchung eines Knockout-Mausstammes auf den Genexpressionsstatus und die auftretenden Kompensationsmechanismen. Am Beginn der Arbeit stand vor allem die Auswahl der zu untersuchenden Kaliumkanal-Gene und die Sammlung von Sequenz-Informationen. Ausgehend davon konnte die cDNAMicroarray-Technologie als Methode der Wahl bestimmt werden und die entsprechenden Vorbereitungen f{\"u}r die Umsetzung getroffen werden. Die ersten Messungen im Zuge der Methodenentwicklungen zeigten vor allem, dass jeder Microarray seine individuellen Probleme mit sich bringt, ließen jedoch auch schon erahnen, welche umfangreichen M{\"o}glichkeiten diese Technologie bietet. Dann folgten Versuchsmessreihen, wie die Untersuchung der lterspezifischen Expression und der Vergleich von bestimmten Gehirnabschnitten mit dem Gesamtgehirn. Den Abschluss bildete die Messung der TRESK-Knockout-Mauslinie im Vergleich zu ihrem Wildtyp. Hier stand die Frage nach m{\"o}glichen Kompensationsmechanismen im Vordergrund. Mit kcnk16 haben die Messungen einen interessanten Kandidaten aus der gleichen Genfamilie geliefert, dessen Funktion und Kompensationsverm{\"o}gen nun in weiteren Tests zu untersuchen ist. Die Arbeit hat gezeigt, dass der Einsatz der Microarray-Technologie zur Untersuchung von Genexpressionsdaten bei Ionenkanalfamilien geeignet ist. Das Fundament der Microarrayanalyse von Kaliumkan{\"a}len mit einem individuell entwickelten Microarray ist zum einen das Wissen um Genetik und Funktion der Kaliumkan{\"a}le und zum anderen die Technologie, die eine solche Analyse m{\"o}glich macht. Die Tatsache, dass S{\"a}ugerorganismen wie Maus und Mensch eine solch hohe Zahl an Kaliumkan{\"a}len entwickelt haben und im st{\"a}ndigen Zellstoffwechsel in umfassender Form einsetzen, zeigt die Bedeutung dieser Ionenkanalfamilie und macht die Forschung an diesen Kan{\"a}len so interessant und wichtig f{\"u}r die medizinische Grundlagenforschung. Eine Vielzahl von Krankheiten kann schon jetzt direkt oder indirekt auf Gendefekte bei Kaliumkanal-Genen zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden. Mit der Microarray-Analyse steht nun eine Technologie zu Verf{\"u}gung, die es erm{\"o}glicht, die Expression dieser Gene direkt zu untersuchen und m{\"o}gliche Kompensationsvorg{\"a}nge aufzudecken. Damit k{\"o}nnen Zusammenh{\"a}nge ermittelt werden, die die Grundlage f{\"u}r weitere Forschungen sein k{\"o}nnen, mit deren Hilfe wir Krankheiten wie Depression eines Tages wirklich verstehen und behandeln k{\"o}nnen.},
  subject      = {Maus},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Dobler2011,
  author    = {Dobler, Tina Melanie},
  title     = {Tandemporenkaliumkan{\"a}le in der Amygdala},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-57043},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Die Neurone der medialen Amygdala spielen eine wichtige Rolle bei der Verarbeitung von unkonditionierter Angst und aggressivem Verhalten (Nelson and Trainor, 2007). Ihre Erregbarkeit wird h{\"o}chstwahrscheinlich durch eine Hintergrundleitf{\"a}higkeit von K2P-Kan{\"a}len und ihrem molekularen Korrelat reguliert. Bisher sind 15 dieser K2P-Kan{\"a}le bekannt. In der hier vorliegenden Arbeit wurden die Expression und die physiologische Funktion des TASK-3, einem s{\"a}ure-sensitivem K2P-Kanal, in dieser Gehirnregion untersucht. Bisher konnte die TASK-3-Expression durch in situ-Hybridisierungen in erwachsenen Ratten gezeigt werden (Karschin et al., 2001). Entsprechend konnten wir einen, dem TASK-3 {\"a}hnlichen Strom, durch elektrophysiologische Ganzzellmessungen in akuten Hirnschnitten nachweisen. Um die Beteiligung des TASK-3 an diesem Gesamtstrom zu {\"u}berpr{\"u}fen, verwendeten wir den selektiven TASK-3 Antagonisten Ruthenium Rot oder ver{\"a}nderten den extrazellul{\"a}ren pH-Wert auf pH 6,4. Ruthenium-Rot- bzw. pH-sensitive Neurone zeigten ein negativeres Ruhemembranpotential (-56.31 mV ± 1.51; n = 17) als die Neurone, die nicht sensitive f{\"u}r Ruthenium-Rot oder pH-Ver{\"a}nderungen waren (-48.39 mV ± 1.55; n = 13; p = 0.001). Zus{\"a}tzlich verst{\"a}rkte Ruthenium Rot die Aktionspotenzialfrequenz und die Aktionspotenzialbreite bei Stromapplikation in den Zellen mit einem positiveren Ruhemembranpotenzial. Unsere in situ-Hybridisierungen in C57/Bl6 M{\"a}usen zeigten eine starke Expression des TASK-3-Kanals in den Neuronen der medialen Amygdala. Darum wurde die Erregbarkeit von TASK-3 Wildtypneuronen mit denen von TASK-3-Knockoutneurone verglichen. Wir konnten einen s{\"a}uresensitiven Kaliumstrom in den TASK-3 Wildtypzellen identifizieren, welche in den TASK-3 Knockoutzellen abwesend war. {\"U}berraschenderweise tauchten keine Unterschiede in der Aktionspotenzialform, dem Ruhemembranpotenzial oder des Rheobasestrom auf. Verhaltenstests zeigten, dass TASK-3 Wildtyp M{\"a}use auf die Pr{\"a}sentation von TMT, ein Duftstoff aus den F{\"a}kalien von F{\"u}chsen, st{\"a}rker freezen, als TASK-3 Knockoutm{\"a}use. Dies zeigt, dass ein Fehlen des TASK-3 zu einer geringeren Furchtantwort beitr{\"a}gt. Zusammengefasst zeigen diese Daten, dass TASK-3 bei der zellul{\"a}ren Erregbarkeit von Neuronen der medialen Amygdala von Ratten eine große Rolle spielt. Diese TASK-3-Kan{\"a}le sind in der medialen Amygdala von M{\"a}usen ebenso exprimiert, wo sie zur Verarbeitung von Furchtverhalten beitragen.},
  subject      = {Kaliumkanal},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Fuchs2009,
  author    = {Fuchs, Lorenz},
  title     = {Interaktion von Kir2-Kan{\"a}len mit 7-Helix-Rezeptoren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-39000},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Einw{\"a}rtsgleichrichtende Kaliumkan{\"a}le (Kir), aktuell in die 7 Unterfamilien Kir1-Kir7 eingeteilt, sind an der Regulation einer Vielzahl von K{\"o}rperfunktionen, beispielsweise Herzfrequenz, Erregbarkeit von Nervenzellen, Tonus von Gef{\"a}ßmuskelzellen, Hormonsekretion oder Aktivierung von Immunzellen, beteiligt. F{\"u}r die Kontrolle dieser Funktionen ist es von entscheidender Bedeutung, dass die Leitf{\"a}higkeit dieser Kan{\"a}le beeinflusst werden kann. Die Kir3-Unterfamilie (fr{\"u}her GIRK f{\"u}r G-protein-activated-K+-channels) wird beispielsweise obligat durch die direkte Bindung der beta/gamma-Untereinheit des trimeren Gi/0-Proteins aktiviert (Karschin, 1999). Es gibt Hinweise in der Literatur, dass auch die stark einw{\"a}rts gleichrichtenden Kan{\"a}le der Kir2-Familie durch G-Proteine der Gq-Familie reguliert sein k{\"o}nnen. Dabei widersprechen sich insbesondere zwei Untersuchungen zur Spezifit{\"a}t der Interaktion (Jones, 1996; Chuang et al., 1997). Ebenso ist der intrazellul{\"a}re Signalweg bislang nicht hinreichend gekl{\"a}rt. Um dies genauer zu untersuchen, wurden in dieser Arbeit die Kir-Kan{\"a}le Kir2.1-Kir2.4 jeweils mit 5 verschiedenen Gq-gekoppelten Rezeptoren in Xenopus-Oozyten koexprimiert und mit der Technik der „Zwei-Elektroden-Spannungsklemme" der Strom {\"u}ber die Kir-Kan{\"a}le vor und nach Rezeptoraktivierung mit dem jeweils physiologischen Rezeptoragonisten gemessen. Es zeigte sich, dass ausschließlich Kir2.3 nach Aktivierung des M1-Acetylcholinrezeptors inhibiert wird. Eine Sequenzanalyse zeigte in der Extrazellul{\"a}rregion von Kir2.3 eine zu den anderen Kir2-Kan{\"a}len abweichende Aminos{\"a}uresequenz, welche durch Mutation aber als potentielle Bindestelle zur Vermittlung des inhibitorischen Effektes ausgeschlossen werden konnte. Nachdem bereits gezeigt werden konnte, dass die Koexpression von Kir2.3 und M1-Acetylcholinrezeptor in bestimmten Gehirnregionen der Kontrolle neuronaler Erregbarkeit dient (Shen et al., 2007), ist es wahrscheinlich, dass derselbe Mechanismus auch in ventrikul{\"a}ren Kardiomyozyten existiert und dort als Schutzmechanismus vor vagaler {\"U}berstimulation fungiert.},
  subject      = {Ionenkanal},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Dunkel2008,
  author    = {Dunkel, Marcel},
  title     = {Untersuchungen zur Translokation und Funktion von Tandem-Poren Kaliumkan{\"a}len der TPK-Familie aus Arabidopsis thaliana},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-34743},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {• Die Modellpflanze der Pflanzenphysiologen, Arabidopsis thaliana, besitzt mindestens 15 verschiedene kaliumselektive Kan{\"a}le, von denen 5 der Strukturklasse der Tandemporen-Kaliumkan{\"a}le angeh{\"o}ren und daher TPK-Kan{\"a}le genannt werden. • Tandemporenkan{\"a}le findet man nur bei eukaryontischen Organismen. Die pflanzlichen Tandemporen Kaliumkan{\"a}le haben einen gemeinsamen phylogenetischen Ursprung und unterscheiden sich von den Tierischen und denen der Pilze und Einzeller. Die pflanzlichen TPK-Kan{\"a}le lassen sich wiederum in die TPK1-Unterfamilie und die TPK2-Unterfamilie unterteilen. Die weitere Evolution der TPK2-Unterfamilie von A. thaliana, TPK2, TPK3, TPK4 und TPK5, l{\"a}sst sich eindeutig auf bestimmte Duplikationsereignisse im Genom von A. thaliana und dessen Ahnen zur{\"u}ckf{\"u}hren. Auch der Ein-Poren Kaliumkanal KCO3 geht sehr wahrscheinlich auf die Duplikation des TPK2 und einer anschließenden Deletion und nicht auf einen der prokaryontischen Ein-Poren-Kaliumkanal-Prototypen zur{\"u}ck. • Vier der A. thaliana TPK-Kan{\"a}le (TPK1, 2, 3 und 5) lokalisieren in der Vakuolenmembran, w{\"a}hrend einer, TPK4, zum großen Teil im ER, aber auch in der Plasmamembran zu finden ist. Die Translokation des TPK1 folgt dem sekretorischen Pfad vom ER, durch den Golgi und m{\"o}glichen intermedi{\"a}ren Kompartimenten hin zur Membran der lytischen Vakuole. Von entscheidender Bedeutung ist dabei der zytoplasmatische Carboxy-Terminus (CT) des TPK1. Deletionsmutanten des TPK1 CT zeigen, dass die Translokation mindestens zwei Sortierungsschritten, am Ausgang des ER und des Golgi, unterliegt. Fehlt der CT komplett bleibt der Kanal im ER. Die Sortierungssignale des TPK1 CT konnten auf die EF-Hand Dom{\"a}ne I eingegrenzt werden. Anschließende Punktmutationen in diesem Bereich konnten zeigen, dass TPK1 in der eigentlich f{\"u}r die Ca2+ Bindung zust{\"a}ndigen Dom{\"a}ne ein di-azidisches ER-Export Motiv bestehend aus Asparagins{\"a}ure, Leucin und Glutamins{\"a}ure enth{\"a}lt. Andere Arbeiten legen nahe, dass der Mechanismus des ER-exports von TPK1 auf der Interaktion mit COPII Vesikelh{\"u}llproteinen beruht; TPK1 also in Vesikel sortiert wird, die sich am ER abschn{\"u}ren und mit dem cis-Golgi fusionieren. Der Vergleich mit anderen pflanzlichen TPK Kan{\"a}len l{\"a}sst vermuten, dass TPK1 Orthologe, nicht aber die A. thaliana Homologen ein di-azidisches ER-Exportmotiv besitzen. Die Translokation des TPK3 erwies sich dementsprechend als unabh{\"a}ngig von dessen CT. Weitere Experimente schließen außerdem eine Beteiligung der 14-3-3 Bindung an der Translokation aus. • TPK4 ist der einzige TPK der heterolog in Xenopus Oozyten funktionell exprimiert werden kann. Wie Mutationen an einem essentiellen Aspartat (Asp86, Asp200) in der Pore zeigten, sind beide tandem repetierten Porendom{\"a}nen einer Kanaluntereinheiten an der Porenbildung beteiligt. Somit formt sich TPK4 {\"a}hnlich wie die tierischen TPK-Kan{\"a}le voraussichtlich aus zwei Untereinheiten. Ein Austausch der zweiten Porendom{\"a}ne von TPK4 konnte zeigen, dass TPK2, TPK3 und TPK5, mit ihrer zweiten Porendom{\"a}ne und TPK4 mit seiner ersten Porendom{\"a}ne den TPK4 zu einem funktionellen Kaliumkanal komplementieren k{\"o}nnen. Da keine der TPK4 Eigenschaften, außer geringf{\"u}gig die relative Permeabilit{\"a}t f{\"u}r Rb+, ver{\"a}ndert wurde, kann man absehen, dass die homologen TPK2, TPK3 und TPK5 als instantan aktivierte, spannungsunabh{\"a}ngige Kaliumkan{\"a}le der Vakuolenmembran fungieren. Dazu kommt wahrscheinlich {\"a}hnlich wie bei TPK1 ein 14-3-3 und Ca2+ abh{\"a}ngiges {\"O}ffnen und Schließen. • Weiterf{\"u}hrende elektrophysiologische Untersuchungen am TPK4 zeigten eine Beteiligung einer transmembranen Asparagins{\"a}ure (Asp110) an der Kaliumpermeation und der schwachen Einw{\"a}rtsgleichrichtung. Der Aspartatrest ist in die wassergef{\"u}llte Aussparung der zytoplasmatischen Porenh{\"a}lfte orientiert. Damit kann er {\"u}ber ionische Wechselwirkungen sowohl Kalium in der Pore konzentrieren als auch potentielle Kanalblocker wie Mg2+ oder Polyamine binden. Die Konservierung des Aspartats unter anderem bei TPK2, TPK3 und TPK5 deutet daraufhin, dass auch die vakuol{\"a}ren TPK-Kan{\"a}le eine Einw{\"a}rtsgleichrichtung vermitteln, die auf einem spannungsabh{\"a}ngigen Block von zytoplasmatischer Seite basiert. • Im Gegensatz zum zytoplasmatischen Block ist das Schließen des TPK4 durch zytoplasmatische Ans{\"a}uerung spannungsunabh{\"a}ngig und ist daher von einer Protonierungsreaktion abh{\"a}ngig. {\"U}ber zahlreiche Deletionen und Chim{\"a}ren des TPK4 wurde der Bereich, in dem sich pH-Sensor und pH-Tor befinden, auf den Bereich zwischen transmembranen und zytoplasmatischen Dom{\"a}nen eingegrenzt. Dar{\"u}ber hinaus fungieren Histidine nicht als pH-Sensor.},
  subject      = {Vakuole},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kugler2008,
  author    = {Kugler, Sabrina},
  title     = {Wirkung von Cannabinoiden auf die Tandemporenkaliumkan{\"a}le TASK-1 und TASK-3},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27922},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {In dieser Arbeit wurde die Wirkung der unges{\"a}ttigten Fetts{\"a}ure Arachidons{\"a}ure, des Endocannabinoids Anandamid und des synthetischen Cannabinoid-Rezeptor-Agonisten WIN55,212-2 auf die Tandemporenkaliumkan{\"a}le TASK-1 und TASK-3 untersucht. Dazu wurden an Xenopus Oozyten, denen die entsprechende Kanal-RNA injiziert wurde, in der Zwei-Elektroden-Spannungsklemme elektrophysiologische Messungen durchgef{\"u}hrt. Zun{\"a}chst wurden f{\"u}r alle drei Substanzen Dosis-Wirkungs-Beziehungen bestimmt. Diese f{\"u}hrten zu folgenden Ergebnissen: • TASK-1 wird durch WIN55,212-2 um bis zu ca. 81\% gehemmt. Die IC50 betr{\"a}gt 0,83 µM. Anandamid besitzt eine IC50 von 1,92 µM und hemmt den Strom um bis zu ca. 71\%. Bei WIN55,212-2 bzw. bei Anandamid liegt mit einem Hill-Koeffizienten (nH) von 1,65 bzw. von 1,42 positive Kooperativit{\"a}t vor. Arachidons{\"a}ure hingegen inhibiert den Strom nur um bis zu ca. 63\%. Die IC50 betr{\"a}gt 11,3 µM. Der Hill-Koeffizient von 0,9 ergibt negative Kooperativit{\"a}t. • TASK-3 wird durch alle drei Substanzen deutlich weniger inhibiert. Die maximale Inhibition durch WIN55,212-2 [10µM] betr{\"a}gt 32,4\% (± 9,7). F{\"u}nf µM Anandamid bzw. 80 µM Arachidons{\"a}ure verursachen eine Hemmung um 32,1\% (± 5,4) bzw. um 20,3\% (± 5,5). Bei beiden Kanalproteinen wurde außerdem untersucht, welche Bedeutung den Aminos{\"a}uren in Position 243-248, die bei TASK-1 und TASK-3 mit Ausnahme einer Aminos{\"a}ure {\"u}bereinstimmen, bei der Wirkung von Cannabinoiden zukommt. Dazu wurden Mutationsstudien im Bereich des C-Terminus von TASK-1 und TASK-3 durchgef{\"u}hrt. • Es wurden die sechs Aminos{\"a}uren in Position 243-248 aus TASK-1 bzw. TASK-3 entfernt (TASK-1 [243-248] bzw. TASK-3 [243-248]). Die inhibitorische Wirkung von WIN55,212-, Anandamid und Arachidons{\"a}ure war bei TASK-1 [243-248] deutlich vermindert, w{\"a}hrend es bei TASK-3 [243-248] zu unterschiedlichen Effekten kam. • Der gesamte C-Terminus des TASK-1 wurde entfernt, mit Ausnahme der sechs Aminos{\"a}uren in Position 243-248. Außerdem wurden die endst{\"a}ndigen Aminos{\"a}uren RSSV an das Restprotein angef{\"u}gt, da diese f{\"u}r einen gut funktionierenden Transport in die Membran notwendig sind (TASK-1 [249-390RSSV]. Die Wirkungen von WIN55,212-2, Anandamid und Arachidons{\"a}ure entsprachen bei dieser Mutante denen, die beim TASK-1 [Wildtyp] beobachtet wurden. • Durch Punktmutation wurde beim TASK-3 Leucin an Position 247 durch Methionin ersetzt (TASK-3 [L247M]. Diese Mutante besitzt dadurch in Position 243-248 das gleiche Sequenzmotiv wie der TASK-1. Im Vergleich zum TASK-3 [Wildtyp] waren die Wirkungen der Cannabinoide bei dieser Mutante jedoch unver{\"a}ndert. Diese Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass die untersuchten Cannabinoide eine rezeptorunabh{\"a}ngige, spezifische und reversible inhibitorische Wirkung auf die Tandemporenkaliumkan{\"a}le TASK-1 und TASK-3 haben. Die Aminos{\"a}uren in Position 243-248 sind f{\"u}r diese Wirkung der Cannabinoide von wesentlicher Bedeutung.},
  subject      = {Kaliumkanal},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Latz2007,
  author    = {Latz, Andreas},
  title     = {Lokalisation, Funktion und Regulation pflanzlicher Tandem-Poren-Kaliumkan{\"a}le in Arabidopsis thaliana},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24915},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Lokalisation - Alle TPKs bis auf TPK4, der in der Plasmamembran lokalisiert ist, sind im Tonoplasten lokalisiert. - Das 14-3-3-Bindemotiv bzw. der komplette N-Terminus spielt im Gegensatz zu den tierischen TPK´s keine Rolle beim Targeting (und evtl. auch beim Assembly), da ein Austausch der N-Termini bzw. Mutationen im 14-3-3- Bindemotiv keinen Einfluss auf die subzellul{\"a}re Lokalisation hat. - Im C-Terminus ist m{\"o}glicherweise ein strukturelles Motiv bzw. eine Erkennungssequenz f{\"u}r das Targeting in unterschiedliche Zielmembranen lokalisiert. Eventuell ist hier auch eine Assembly-Dom{\"a}ne f{\"u}r den Zusammenbau der unterschiedlichen Kanaluntereinheiten vorhanden. TPK4 - Der Kaliumkanal TPK4 wird nach Agro-Infiltration in dem pflanzlichen Expressionssystem Nicotiana benthamiana exprimiert. - TPK4 ist auch in diesem Expressionssystem in der Plasmamembran der Zelle lokalisiert. - Die Str{\"o}me, welche aus Mesophyllzellen von TPK4 infiltrierten Bl{\"a}ttern abgeleitet wurden, gleichen denen, von TPK4 exprimierenden Oocyten von Xenopus laevis. Somit hat TPK4 in beiden Expressionssystemen die gleichen elektrophysiologischen Eigenschaften. TPK1 - TPK1 bindet {\"u}ber die C-terminalen EF-H{\"a}nde Calcium und wird durch diese Interaktion aktiviert. - TPK1 interagiert phosphospezifisch und isotypspezifisch mit dem 14-3-3- Protein GRF6. Diese Interaktion f{\"u}hrt zur Aktivierung des Kanals. - Die Kinasen CPK3 und CPK29, welche das 14-3-3-Bindemotiv von TPK1 phosphorylieren um eine Interaktion mit 14-3-3-Proteinen zu erm{\"o}glichen, geh{\"o}ren zur Familie der CDPKs - Diese Kinasen sind selbst Calcium aktiviert und aller Wahrscheinlichkeit nach unter physiologischen Bedingungen inaktiv. Erst ein Anstieg der freien Calciumkonzentration f{\"u}hrt zur Aktivierung der Kinase in der Zelle und damit zur Aktivierung des Kanals. - Das 14-3-3-Bindemotiv ist das einzige Target der CDPK´s im N-Terminus von TPK1 - Die Phosphatase, welche das 14-3-3-Bindemotiv von TPK1 dephosphoryliert geh{\"o}rt zur Familie der PP2A-Proteinphosphatasen. - Es ist m{\"o}glich, dass die Kinase und damit auch der Kanal durch Salzstress und durch Kaliumunterversorgung aktiviert werden und somit die Signalkaskade f{\"u}r die Aktivierung von TPK1 {\"u}ber Kinasen/14-3-3/Calcium in einen stressphysiologischen Kontext involviert ist. - tpk1.3- und cpk3.1-Verlustmutanten zeigen eine Reduktion in der Keimungsrate unter Salzstress und limitierten Kaliumangebot. Es kann {\"u}ber einen funktionalen Komplex bestehend aus TPK1 und TPC1 zur Aufrechterhaltung der Na+/K+-Homeostase und der elektroneutralen Aufnahme von Na+ in die Vakuole unter Salzstressbedingungen spekuliert werden.},
  subject      = {Ackerschmalwand},
  language  = {de}
}