Struktur-Funktionsbeziehungen der Na+/K+-ATPase anhand elektrophysiologischer Untersuchungen C-terminaler und Migräne-assoziierter Mutationen
type: CreativeWork
description: Die Na+/K+-ATPase ist ein Transmembranprotein, das die Gradienten für Na+ und K+ über der Zellmembran aufrecht erhält, indem sie drei Na+-Ionen ins Extrazelluläre und zwei K+-Ionen ins Intrazelluläre unter Verbrauch von ATP transportiert, was von elementarer Bedeutung für die Zellfunktion ist. Eine verminderte Funktion des Enzyms durch Mutationen in der katalytischen α-Untereinheit kann zu neurologischen Erkrankungen führen; wie die familiäre hemiplegische Migräne Typ 2 (FHM2), die durch Gendefekte der vorwiegend in Gliazellen exprimierten α2-Isoform zurückzuführen ist. Anhand der Röntgenkristallstruktur wurde deutlich, dass einige der bisher identifizierten FHM-Mutationen in Bereichen liegen, deren funktionelle Relevanz noch nicht eindeutig aufgeklärt wurde. In dieser Arbeit wurden FHM-Mutationen untersucht, die sich an möglichen Interaktionsstellen zwischen der katalytischen α- und der regulatorischen β-Untereinheit befinden. Der Schwerpunkt lag aber auf Mutationen im C-terminalen Bereich der α-Untereinheit, wobei nicht nur auf FHM-Mutationen fokussiert wurde, sondern auch auf Mutationen von Aminosäureresten, die eine wichtige Rolle beim Ionentransport spielen könnten. Zwischen den beiden C-terminalen Resten (Tyr1019, Tyr1020) und der mutmaßlichen dritten Na+-Bindungsstelle befindet sich eine durch polare und geladene Reste gebildete intrazelluläre Kavität. Nach neueren Erkenntnissen könnte diese Kavität einen intrazellulären Zugang für Na+-Ionen oder auch H+-Ionen bilden. Durch ihren elektrogenen Transportzyklus kann die Na+/K+-ATPase elektrophysiologisch untersucht werden. In dieser Arbeit wurde die Zwei-Elektroden-Spannungsklemm-Technik an Oozyten des südafrikanischen Krallenfrosches Xenopus laevis angewendet, um Details im Reaktionszyklus der Na+/K+-ATPase aufzuklären, vor allem hinsichtlich der Frage, wie der C-Terminus den intrazellulären Zugang zur dritten Na+-Bindungsstelle für Protonen reguliert. Des Weiteren sollten Kenntnisse über die Interaktionen zwis…
abstract: Die Na+/K+-ATPase ist ein Transmembranprotein, das die Gradienten für Na+ und K+ über der Zellmembran aufrecht erhält, indem sie drei Na+-Ionen ins Extrazelluläre und zwei K+-Ionen ins Intrazelluläre unter Verbrauch von ATP transportiert, was von elementarer Bedeutung für die Zellfunktion ist. Eine verminderte Funktion des Enzyms durch Mutationen in der katalytischen α-Untereinheit kann zu neurologischen Erkrankungen führen; wie die familiäre hemiplegische Migräne Typ 2 (FHM2), die durch Gendefekte der vorwiegend in Gliazellen exprimierten α2-Isoform zurückzuführen ist. Anhand der Röntgenkristallstruktur wurde deutlich, dass einige der bisher identifizierten FHM-Mutationen in Bereichen liegen, deren funktionelle Relevanz noch nicht eindeutig aufgeklärt wurde. In dieser Arbeit wurden FHM-Mutationen untersucht, die sich an möglichen Interaktionsstellen zwischen der katalytischen α- und der regulatorischen β-Untereinheit befinden. Der Schwerpunkt lag aber auf Mutationen im C-terminalen Bereich der α-Untereinheit, wobei nicht nur auf FHM-Mutationen fokussiert wurde, sondern auch auf Mutationen von Aminosäureresten, die eine wichtige Rolle beim Ionentransport spielen könnten. Zwischen den beiden C-terminalen Resten (Tyr1019, Tyr1020) und der mutmaßlichen dritten Na+-Bindungsstelle befindet sich eine durch polare und geladene Reste gebildete intrazelluläre Kavität. Nach neueren Erkenntnissen könnte diese Kavität einen intrazellulären Zugang für Na+-Ionen oder auch H+-Ionen bilden. Durch ihren elektrogenen Transportzyklus kann die Na+/K+-ATPase elektrophysiologisch untersucht werden. In dieser Arbeit wurde die Zwei-Elektroden-Spannungsklemm-Technik an Oozyten des südafrikanischen Krallenfrosches Xenopus laevis angewendet, um Details im Reaktionszyklus der Na+/K+-ATPase aufzuklären, vor allem hinsichtlich der Frage, wie der C-Terminus den intrazellulären Zugang zur dritten Na+-Bindungsstelle für Protonen reguliert. Des Weiteren sollten Kenntnisse über die Interaktionen zwis…
author: Spiller, Susan
language: de
language: German
license: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de/
date published: 2013-05-08
date modified: 2026-07-27T21:28:40Z
provider: Technische Universität Berlin
publisher: Networked Digital Library of Theses and Dissertations
type: WebPage
source organization: Technische Universität Berlin

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property ID: DOI
value: 10.14279/depositonce-3589