Interaktion des ROMK-Kaliumkanals mit dem ABCB1 (ATP-Binding Cassete Typ B1) Protein

Zusammenfassung In der Entstehung von hereditären Bartter-ähnlichen Salzverlusttubulopathien spielt der einwärtsgleichrichtende ROMK-Kalium-Kanal mit Sitz im dicken aufsteigenden Teil der Henle-Schleife eine entscheidende Rolle. Insbesondere die enge funktionale Kopplung der verschiedenen Transport...

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Main Author: Hilpert, Johannes
Contributors: Waldegger, Siegfried (Prof. Dr.) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2010
Zentrum für Kinder- und Jugendmedizin
Subjects:
Online Access:PDF Full Text
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Description
Summary:Zusammenfassung In der Entstehung von hereditären Bartter-ähnlichen Salzverlusttubulopathien spielt der einwärtsgleichrichtende ROMK-Kalium-Kanal mit Sitz im dicken aufsteigenden Teil der Henle-Schleife eine entscheidende Rolle. Insbesondere die enge funktionale Kopplung der verschiedenen Transporter in den Tubulusepithelzellen führt in diesem Nephronabschnitt bei Ausfall eines Elements zum Zusammenbruch des gesamten Resorptionsmechanismus. In der vorliegenden Arbeit wurde das ABCB-Protein als ein möglicher neuer Interaktionspartner des ROMK-Kanals identifiziert und die Interaktion der beiden Proteine funktionell in Xenopus laevis Oozyten untersucht. Bei elektrophysiologischen Experimenten mit Hilfe der Two-Electrode-Voltage-Clamp (TEVC) konnte hier erstmals eine funktionelle Interaktion von ROMK und ABCB beobachtet werden. In Anwesenheit des ABC-Transporters verringerten sich die ROMK-generierten Ganzzellströme in Abhängigkeit von der injizierten ABCB-mRNA Menge bis zu 100%. Zur Spezifizierung des gezeigten Effektes führten wir in einem zweiten Schritt eine Oberflächenquantifizierung von Hämagglutinin markiertem ROMK-Kanalprotein per Antikörperdetektion durch. Es zeigte sich, dass die Oberflächenexpression von ROMKHA in den Oozyten bei Koexpression mit ABCB um ca. 60% vermindert ist. Daraus lässt sich schließen, dass ABCB im heterologen Expressionsystem das Trafficking des ROMK-Kanals zur Zelloberfläche behindert. Ob dies auch in vivo der Fall ist, muss durch weitere Untersuchungen geklärt werden. Ebenso bleibt die Frage offen, ob ABCB als β-Untereinheit von ROMK fungiert und evtl. Teil des 70pS Kanals in der TAL ist. Es wäre durchaus denkbar, dass die beiden Proteine Kanalheteromultimere bilden und diese aus bisher unbekannten Gründen in den Oozyten nur sehr begrenzt die Zelloberfläche erreichen. Patch-Clamp-Untersuchungen zur Einzelkanalaktivität können hier näheren Aufschluss geben. Eine Interaktion in Form einer Heteromultimerisierung von Kir-Kanälen und ABCTransporten wie z.B. in der pankreatischen β-Zelle zwischen Kir6.2 und dem Sulfonyl-Harnstoff-Rezeptor ist durchaus nicht ungewöhnlich. Des Weiteren zeigen Daten aus verschiedenen Studien mit Knockout-Mäusen starke Homologien hinsichtlich des renalen Phänotyps zwischen ABCB-defizienten Mäusen und ROMK-defizienten Mäusen. Vor diesem Hintergrund liefert die vorliegende Arbeit weitere Indizien dafür, dass zwischen ROMK und ABCB auch in vivo eine enge biophysikalische Verknüpfung mit physiologischer Relevanz besteht.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2010.0699