TY  - JOUR
A1  - Ehling, P.
A1  - Bittner, S.
A1  - Bobak, N.
A1  - Schwarz, T.
A1  - Wiendl, H.
A1  - Budde, T.
A1  - Kleinschnitz, Christoph
A1  - Meuth, S. G.
T1  - Two pore domain potassium channels in cerebral ischemia: a focus on K2p9.1 (TASK3, KCNK9)
N2  - BACKGROUND: Recently, members of the two-pore domain potassium channel family (K2P channels) could be shown to be involved in mechanisms contributing to neuronal damage after cerebral ischemia. K2P3.1-/- animals showed larger infarct volumes and a worse functional outcome following experimentally induced ischemic stroke. Here, we question the role of the closely related K2P channel K2P9.1. METHODS: We combine electrophysiological recordings in brain-slice preparations of wildtype and K2P9.1-/- mice with an in vivo model of cerebral ischemia (transient middle cerebral artery occlusion (tMCAO)) to depict a functional impact of K2P9.1 in stroke formation. RESULTS: Patch-clamp recordings reveal that currents mediated through K2P9.1 can be obtained in slice preparations of the dorsal lateral geniculate nucleus (dLGN) as a model of central nervous relay neurons. Current characteristics are indicative of K2P9.1 as they display an increase upon removal of extracellular divalent cations, an outward rectification and a reversal potential close to the potassium equilibrium potential. Lowering extracellular pH values from 7.35 to 6.0 showed comparable current reductions in neurons from wildtype and K2P9.1-/- mice (68.31 +/- 9.80% and 69.92 +/- 11.65%, respectively). These results could be translated in an in vivo model of cerebral ischemia where infarct volumes and functional outcomes showed a none significant tendency towards smaller infarct volumes in K2P9.1-/- animals compared to wildtype mice 24 hours after 60 min of tMCAO induction (60.50 +/- 17.31 mm3 and 47.10 +/- 19.26 mm3, respectively). CONCLUSIONS: Together with findings from earlier studies on K2P2.1-/- and K2P3.1-/- mice, the results of the present study on K2P9.1-/- mice indicate a differential contribution of K2P channel subtypes to the diverse and complex in vivo effects in rodent models of cerebral ischemia.
KW  - Kaliumkanal
KW  - Ischemia
Y1  - 2010
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-68129
ER  - 
TY  - THES
A1  - Kopic, Eva
T1  - On the physiological role of post-translational regulation of the \(Arabidopsis\) guard cell outward rectifying potassium channel GORK
T1  - Die physiologische Rolle der posttranslationalen Regulation des auswärtsgleichrichtenden Kaliumkanals GORK in \(Arabidopsis\)-Schließzellen
N2  - Das streng regulierte Gleichgewicht zwischen CO2-Aufnahme und Transpiration ist für Pflanzen essentiell und hängt von kontrollierten Turgoränderungen ab, die durch die Aktivität verschiedener Anionen- und Kationenkanäle verursacht werden. Diese Kanäle sind Teil von Signalkaskaden, die z. B. durch Phytohormone wie ABA (Abscisinsäure) und JA (Jasmonat) ausgelöst werden, die beide bei Trockenstress in den Schließzellen wirken. Darüber hinaus ist bekannt, dass JA an der Reaktion der Pflanze auf Pathogenbefall oder Verwundung beteiligt ist.
GORK (guard cell outward rectifying K+ channel) ist der einzige bekannte, auswärts gleichrichtende K+-Kanal in Schließzellen und somit für den K+-Efflux beim Schließen der Stomata verantwortlich.
Im Rahmen dieser Arbeit konnte nachgewiesen werden, dass GORK ein wesentlicher Bestandteil des JA-induzierten Stomatschlusses ist. Dies gilt für
beide Auslöser, sowohl die Blattverwundung als auch die direkte Anwendung von JA.
Patch-Clamp-Experimente an Protoplasten von Schließzellen untermauerten dieses Ergebnis, indem sie GORK-K+-Auswärtsströme als direktes Ziel von JA-Signalen entlarvten. Da bekannt ist, dass zytosolische Ca2+-Signale sowohl bei ABA- als auch bei JA-Signalen eine Rolle spielen, wurde die Interaktion von GORK mit Ca2+-abhängigen Kinasen untersucht. Eine antagonistische Regulation von GORK durch
CIPK5-CBL1/9-Komplexe und ABI2 konnte durch DEVC (double electrode voltage clamp) sowie Protein-Protein-Interaktions-Experimente identifiziert und durch in-vitro Kinase-Assays untermauert werden. Patch-Clamp-Aufzeichnungen an Protoplasten von Schließzellen der cipk5-2 Funktions-Verlust-Mutante zeigten die Bedeutung von CIPK5 für den JA-induzierten Stomaschluss via Aktivierung von GORK. Die Interaktion verschiedener CDPKs (Ca2+-abhängige Proteinkinasen) mit GORK wurde ebenfalls untersucht. 
Neben der Ca2+-Signalübertragung ist auch die Produktion von ROS (reaktive Sauerstoffspezies) für die ABA- und MeJA-Signalübertragung von Bedeutung. In DEVC-Experimenten konnte ein reversibler Effekt von ROS auf die GORK-Kanalaktivität nachgewiesen werden, was ein Teil der Erklärung für diese ROS-Effekte bei ABA- und MeJA-Signalen sein könnte.
N2  - Maintaining the balance between CO2 uptake and transpiration is important for plants and depends on tightly controlled turgor changes caused by the activity of various anion and cation channels. These channels are part of signaling cascades triggered, for example, by phytohormones such as ABA (abscisic acid) and JA (jasmonate), both of which act during drought stress in guard cells. In addition, JA is known to be involved in the plant's response to pathogen attack or wounding.
GORK (guard cell outward rectifying K+ channel) is the only known outward rectifying K+ channel in guard cells and therefore responsible for K+ efflux during stomatal closure.
In the course of this work it could be demonstrated by stomatal aperture assays, that GORK is an essential part of JA-induced stomatal closure. This is true for both triggers, leaf wounding as well as direct MeJA (methyl jasmonate) application. Patch clamp experiments on guard cell protoplasts backed this finding by revealing GORK K+ outward currents as a target of JA signaling in guard cells. As cytosolic Ca2+ signals are known to be involved in both ABA as well as JA signaling, the interaction of GORK with Ca2+-dependent kinases was examined consequently. An antagonistic regulation of GORK by
CIPK5-CBL1/9 complexes and ABI2 was identified by DEVC (double electrode voltage clamp) and protein-protein interaction experiments and backed up by in vitro kinase assays. Patch-clamp recordings on guard cell protoplasts of cipk5-2 kinase loss-of-function mutant revealed the importance of CIPK5 for JA-triggered stomatal closure via activation of GORK. The interaction of different CDPKs (Ca2+-dependent protein kinases) with GORK was also investigated. 
Besides Ca2+ signaling also ROS (reactive oxygen species) production is essential in ABA and MeJA signaling. In DEVC experiments a reversible effect of ROS on GORK channel activity could be demonstrated, which could be one piece in the explanation of those ROS effects in ABA and MeJA signaling.
KW  - Spaltöffnung
KW  - Patch-Clamp-Methode
KW  - Kaliumkanal
KW  - Posttranslationale Änderung
KW  - Stomaschluss
KW  - Jasmonate info
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-348806
ER  -