Control of epithelial ion channels by molecular interaction with modulating proteins heterologously expressed and in the native tissue

• Applicant: Professor Dr. Karl Kunzelmann
• Subject Area: Anatomy and Physiology
• Term: from 1999 to 2002
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5202382

In vielen Fällen funktionieren epitheliale Ionenkanäle nicht für sich alleine. Experimentelle Arbeiten aus jüngerer Zeit zeigen, daß Aktivität und Eigenschaften von Ionenkanälen und Transportern in großem Maß von zusätzlichen modulierenden Proteinen abhängt. Ein von unserer Arbeitsgruppe gut untersuchtes und klinisch relevantes Beispiel stellt die Regulation des epithelialen Na+ Kanals (ENaC) durch den Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (CFTR) dar. Hier führt die defekte Regulation des ENaC bei Zystischer Fibrose (CF) zu einer erhöhten Na+-Resorption in den Atemwegen und im Intestinaltrakt der betroffenen CF-Patienten. Innerhalb des hier vorgestellten Projektes werden wir den molekularen Mechanismus der CFTR abhängigen Regulation von ENaC und anderer epithelialer Ionenleitfähigkeiten sowie deren Modulatoren in vitro identifizieren. Hier werden Methoden, wie die der gezielten Mutagenese, Coexpression potentiell wechselwirkender Proteine und deren dominant negativen Formen in Xenopus Oozyten und sowie die Klonierung beteiligter Proteine durch RACE-PCR und eine verbesserte Zwei-Hybrid-Methode zum Einsatz kommen. Die so in vitro gewonnenen Ergebnisse werden im nativen, hochdifferenzierten epithelialen Gewebe auf ihre physiologische Signifikanz hin untersucht. Hier soll in einem neuen methodischen Ansatz die adenovirale Expression am nativen ex vivo Epithel zum Einsatz kommen.

• DFG Programme: Research Grants