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Titel: VAP-Proteine sind wesentliche Bestandteile nativer HCN2-Kanalkomplexe und regulieren die Funktion deskardialen If -Schrittmacherstroms
Autor: Silbernagel, Nicole
Weitere Beteiligte: Decher, Niels (Prof. Dr.)
Erscheinungsjahr: 2017
URI: https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2016/0570
DOI: https://doi.org/10.17192/z2016.0570
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2016-05705
DDC: 500 Naturwissenschaften
Titel(trans.): VAP proteins are essential components of native HCN2 channel complexes and are regulating the function of the cardiac If pacemaker current

Dokument

Schlagwörter:
Bradykardie, HCN-Kanal, Ionenkanal, VAP-Proteine, Patch Clamp, HCN, ion channel, patch clamp, VAP proteins, bradycardia

Zusammenfassung:
HCN-Kanäle erfüllen die Schrittmacherfunktion in erregbaren Zellen des Herzmuskelgewebes und in vielen Neuronen des zentralen Nervensystems. Sie kontrollieren die Feuerrate der Neurone und somit die Frequenz der Aktionspotentiale.Sie haben die Eigenschaft während einer Hyperpolarisation der Membran zu aktivieren und so diese zu depolarisieren. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass das VAPB-Protein ein endogener Interaktionspartner des HCN2-Kanals ist und einen modulatorischen Effekt auf die Herzfrequenz, sowie die neuronale Distribution hat. Das VAPB-Protein hat einen zeitunabhängigen, jedoch konzentrationsabhängigen Einfluss auf die Stromamplitude. Das Öffnungsverhalten, sowie die Aktivierungskinetik bleiben hierbei unbeeinflusst. Zusammengefasst sprechen die Ergebnisse dieser Arbeit dafür, dass das VAPB-Protein einen „Trafficking“-Effekt auf das HCN2-Protein hat, das heißt einen Einfluss auf dessen zytosolischen Transport an die Membran. „Patch-Clamp“-Experimente der spontan aktiven Herzmuskelzelllinie HL-1 zeigten unter „Knock-Down“ Bedingungen mittels shVAPB eine verlängerte diastolische Depolarisation mit der Folge einer gesteigerten Aktionspotentialbreite (APD50). In vivo Experimente mit VAPB-„Knock-Out“-Mäusen bestätigten den Einfluss des VAPB-Proteins auf die Herzfrequenz.

Summary:
HCN channels have been described to contribute to the pacemaking mechanism of excitable cells of the heart muscle and in neurons of the central nervous system. HCN channels control the action potential fire frequency in these cells. They are open within hyperpolarization and accordingly drive a depolarization of the membrane. In the here presented thesis the vesicle associated membrane associated protein B (VAPB) was identified as an endogenous interaction partner with modulatory effect on heart rate and neuronal distribution of the HCN2. VAPB has a time- independent but concentration-dependent impact on the current amplitude of HCN2. However the activation kinetics and the gating of the channel is not altered by a co-expression. Patch Clamp experiments of the spontaneously active heart muscle cell line HL-1 showed a prolonged diastolic depolarization and action potential duration (APD50) under knock-down conditions via shRNA. Furthermore examining VAPB knock-out mice revealed a cardiac phenotype particularly a bradycardia.


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