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GMS Current Posters in Otorhinolaryngology - Head and Neck Surgery

Deutsche Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie e.V. (DGHNOKHC)

ISSN 1865-1038

Temperaturabhängiger Transport kleiner Moleküle durch menschliche Connexin 26 Halbkanäle (hCx26)

Poster Tissue Engineering / Stammzellen

  • corresponding author Melanie Steffens - MHH, Klinik für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Hannover, Germany
  • Astrid Seifert - Nanion Technologies GmbH, München
  • Niels Fertig - Nanion Technologies GmbH, München
  • Carsten Zeilinger - LUH, Institut für Biophysik, Hannover

GMS Curr Posters Otorhinolaryngol Head Neck Surg 2014;10:Doc041

doi: 10.3205/cpo000803, urn:nbn:de:0183-cpo0008032

Veröffentlicht: 19. Mai 2014

© 2014 Steffens et al.
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Gliederung

Zusammenfassung

Gap Junctions (GJ) überbrücken den extrazellulären Raum zwischen benachbarten Zellen und ermöglichen den Austausch von Molekülen bis zu einem kDa. Die aus zwei Halbkanälen einer jeweiligen Zelle bestehenden GJs werden von Connexinen aufgebaut. Das in der Cochlea vorkommende Connexin 26 (Cx26) ist unter anderem an der Rückführung der Kalium-Ionen in die Endolymphe nach der Stimulation der sensorischen Haarzellen beteiligt. Mutationen in Cx26 führen zu Funktionsverlust oder eingeschränkter Funktion und sind als Konsequenz mit Taubheit oder Schwerhörigkeit verbunden.¶

Das spannungs- und temperaturabhängige Schaltverhalten von hCx26 Halbkanälen wurde an hCx26 exprimierten Xenopus Laevis Oozyten mit der Zwei-Elektroden-Spannungsklemm-Technik und planaren Bilayermessungen untersucht. Mit Funktionsanalysen an hCx26 Halbkanälen wurde das temperaturabhängige Schaltverhalten an dem gereinigten Ionenkanal mit einem optischen Verfahren analysiert.¶

Eine erhöhte Temperatur löst eine der Steigerung der spannungsabhängigen Auswärtsströme von hCx26 aus. Dabei wird die kanalblockierende Wirkung von Ca2+ nicht beeinflusst. Anhand von optischen Transportstudien mit gereinigten Cx26 konnte gezeigt werden, dass Farbstoffmoleküle wie Lucifer Yellow temperaturabhängig transportiert werden.¶

Die Ergebnisse zeigen, das die Temperatur den hCx26 Halbkanal in zwei Arten beeinflusst: i) eine Beschleunigung der Geschwindigkeit der Permeation und ii) Weitung der Pore oder die Umschaltung von einem schnellen zu einem langsameren Schaltverhalten. Die Anregung mittels Temperatur könnte hCx26 Halbkanäle in einen spannungsunabhängigen geöffneten Zustand versetzen. Dieser kann die Freisetzung kleiner Moleküle ermöglichen, die die parakrine Sekretion (zelldirekte Beeinflussung z. B. durch Wachstumsfaktoren) auslösen können.¶

Unterstützt durch: Teile dieser Arbeit wurden von der Helmholtz-Gemeinschaft, Virtual Institute for Biological Structural Research, VIBS (VH-VI- 013) finanziert.

Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.