Kurzbeschreibung des Projekts

Projektnummer		Einzelprojekte  P23670
Titel		In vivo Phosphorylierung von Kv7 Kanälen
ProjektleiterIn		YANG Jae-Won
Bewilligungsdatum		28.06.2011
Universität / Forschungsstätte		Zentrum für Physiologie und Pharmakologie Institut für Pharmakologie, Medizinische Universität Wien
Gebiet(e)
Keywords		phosphorylation, ion channel, mass spectrometry, Kv7, KCNQ
Homepage		http://www.sfb35.at/

Kv7 Kalium Kanäle umfassen Kv7.1 bis Kv7.5, und diese 5 Proteine sind für zahlreiche menschliche Erkrankungen (z.B. neonatale Epilepsien) von Bedeutung. Während Kv7.1 zum Aktionpsotential im Herzen beiträgt, steuern Kv7.2, Kv.7.3, und Kv.7.5 die neuronale Erregbarkeit. Die Funktion dieser Kanäle wird durch verschiedene Mediatoren und Neurotransmitter über G Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs) streng reguliert, wobei die Reduktion von Phosphatidylinositol-4,5-Biphosphat (PIP2) in der Membran bzw. Ca2+/Calmodulin involviert sind. Außerdem konnte durch Phosphoprotein-Biochemie und Elektrophysiologie mit mutierten Kanälen gezeigt werden, dass auch Physophorylierung die Funktion dieser Kanäle beeinflusst. Allerdings geben diese Resultate keinen Aufschluss über die Phosphorylierung im lebenden Organismus, und für verfügbare Daten bezüglich dieser in vivo Phosphorylierung sind keinerlei funktionelle Konsequenzen beschrieben worden.
Daher untersucht dieses Projekt die in vivo Phosphorylierung von Kv7 Kalium Kanälen durch "Proteomics" mittels Massenspektrometrie (MS), sowie deren funktionelle Folgen mittels Elektrophysiologie, Mutagenese und Immunfluoreszenz-Mikroskopie.

Die geplanten Experimente werden mittels MS weitere in vivo Phosphorylierungsstellen in Kv7 Kalium Kanäle identifizieren um deren komplettes Phosphorylierungsmuster darzustellen. Weiters werden die involvierten Kinasen charakterisiert, die Bedeutung für die Modulation über GPCRs analysiert, die Rolle im Assemblieren und im Membraneinbau aufgeklärt und mögliche Veränderungen in der Spannungsabhängigkeit untersucht werden.

Wir erwarten, so eine komplette Übersicht über die in vivo Phosphorylierungsstellen in Kv7 Kanälen zu erhalten und deren Bedeutung für die Modulation über GPCRs sowie für Assemblierung, Oberflächenexpression, und Aktivierung aufzuklären.