Gerichtete Mutagenese von TRPM in Drosophila

Erwin-Schrödinger-Stipendium J 1949Gerichtete Mutagenese von TRPM in DrosophilaFabian MOEBIUS26.06.2000 Die intrazelluläre Ca2+ Ionenkonzentration reguliert viele wichtige zelluläre Prozesse. Ca2+ kann durch Ionenkanäle in der Plasmamembran in die Zelle einströmen. In erregbaren Zellen, wie Neuronen und Myozyten, vermitteln spannungsabhängige Ca2+ Kanäle diesen Strom. In nichterregbaren Zellen ist hingegen unklar, was für Proteine, den ca2+ Einstrom regulieren. Viele der bislang charakterisierten Ca2+ Kanäle in nichterregbaren Zellen brauchen ein G-Protein und Phospolipase C, um aktiviert zu werden. Die Kenntnis der molekularen Struktur und biologischen Funktion dieser Ca2+ Kanäle ist eine Voraussetzung, um Pharmaka zu entwickeln, die diesen Typ von Ca2+ Einstrom blockieren oder stimulieren. Mit diesen Pharmaka könnte möglicherweise die intrazelluläre Ca2+ Ionenkonzentration und damit Zelldifferenzierung, -proliferation und -teilung moduliert werden. Bemühungen diese Kanäle zu identifizieren, haben darauf beruht, Proteine des Menschen und anderer Säugetiere zu finden, die Homologie mit dem TRP Kanal von Drosophila aufweisen. Wie die gesuchten Säugerkanäle wird TRP nämlich durch einen G-Protein gekoppelt Rezeptor (Rhodopsin) aktiviert. Wir vermuten, dass wichtige neue Einsichten in die biologische Funktion und Regulation dieser Kanäle in Drosophila gewonnen werden kann. Genetische Studien in Drosophia erlauben es, nicht nur die Funktion eines Gens zu untersuchen, sondern ermöglichen es auch nach anderen Genen, die an dem gleichen biologischen Prozess beteiligt sind, zu suchen. Wir fanden ein weiteres, entfernt mit TRP verwandtes Protein im nahezu vollständig sequenzierten Genom der Fliege (TRPM). Es handelt sich dabei, um den einzigen Vertreter einer zwischen C. elegans und dem Menschen konservierten Genfamilie. Über die Funktion dieser neuen Familie putativer mit TRP verwandten Kanalproteine ist derzeit nur wenig bekannt. Zwei Mitglieder der Genfamilie des Menschen, Melastatin und MTR1, könnten eine Rolle bei unkontrolliertem Zellwachstum spielen. Es ist daher unser Ziel, den Signaltransduktionsweg, an dem TRPM beteiligt ist, mit genetischen Methoden in Drosophila aufzuklären. Als ersten Schritt beabsichtigen wir das TRPM kodierende Gen von Drosophila zu mutieren. Davon erwarten wir uns neue Einsichten, die helfen, die Funktion von Melastin und anderen Mitgliedern der Familie im Menschen zu verstehen.