Automatisierte funktionale Analytik von Ionenkanälen und Transportern

Das Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen fördert dieses Projekt im Rahmen des Förderprogramms Fokus Forschung an Hochschulen für angewandte Wissenschaften - Geräte. Transportproteine (Ionenkanäle und Transporter) spielen bei fast allen physiologischen Prozessen im menschlichen Körper eine wichtige Rolle. Fehlfunktionen in der Aktivität von Transportproteinen, auf Grund von DNA-Varianten oder pathologischer Veränderungen, sind an der Entstehung wichtiger Erkrankungen, wie Bluthochdruck, Mukoviszidose, oder Herzrhythmusstörungen beteiligt. Somit sind diese Proteine für die biomedizinische Forschung von hoher Relevanz und wichtige Zielstrukturen für Medikamente und neue Wirkstoffe. In diesem Projekt wurde ein automatisiertes Two-Electrode Voltage-Clamp Gerät zur Messung der Aktivität von Ionenkanälen und Transportern angeschafft.

Das Gerät basiert auf der sogenannten Xenopus-Oozyten-Expression zur Messung der Aktivität von Transportproteinen. Xenopus Oozyten sind ein weltweit etabliertes zelluläres Modellsystem und sie eignen sich durch ihre hohe translationale Kapazität und geringe endogene Ausstattung an Transportproteinen als hervorragendes System zur Expression und funktionalen Charakterisierung von Ionenkanälen/Transportern. Dazu wird RNA, welche für das zu charakterisierende Transportprotein kodiert, mittels Mikroinjektion in die Zellen eingebracht. Nach einer Inkubationszeit von wenigen Tagen, kann anschließend die Aktivität der von der Zelle hergestellten Transportproteine mittels elektrophysiologischer Ableitungen (Two-Electrode Voltage-Clamp) gemessen werden. Durch den Einsatz des Gerätes können bislang unbekannte Transportproteine charakterisiert werden, Auswirkungen von DNA-Varianten auf die Funktion von Transportproteinen erforscht werden, Struktur-Funktions-Analysen an Transportproteinen durchgeführt werden, sowie neue Wirkstoffe entwickelt und pharmakologisch charakterisiert werden.