Charakterisierung von kardiovaskulären TRPC3 Kanälen

Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems stehen häufig in Zusammenhang mit Veränderungen des Ca2+ Haushaltes in Endothel- oder Muskelzellen. Die Funktion beider Zelltypen wird entscheidend durch zelluläre Ca2+ Signale gesteuert die auf dem Einstrom von Ca2+ aus dem Extrazellulärraum beruhen. In den letzten Jahren wurde die Schlüsselrolle von TRP Proteinen (Verwandte des Drosophila "transient receptor potential" Ionenkanalproteins) im Ca2+ Haushalt von kardiovaskulären Zellen zunehmend deutlich. Die Membranproteine bilden Ca2+ permeable Ionenkanäle und erscheinen als attraktives Ziel neuer therapeutischer Strategien. Endothelzellen und Herzmukelzellen exprimieren TRPC3 zusammen mit einer Reihe weiterer Vertreter der TRPC Familie ("canonical" TRP Proteine), wobei bereits ein Zusammenhang zwischen TRPC3 und Endothelfunktionen nachgewiesen werden konnte. TRPC3 scheint heteromere Kanalkomplexe mit anderen TRPC Isoformen zu bilden welche assoziiert mit weiteren Signaltransduktionsproteinen als größere Signalkomplexe vorliegen. Es bestehen derzeit noch entscheidende Lücken im Verständnis der Struktur, Regulation und funktionellen Rolle von kardiovaskulären TRPC3 Kanälen. Das vorliegende Projekt befasst sich mit folgenden Themen: i) Identität und funktionelle Rolle von TRPC3-assoziierten Kanaluntereinheiten und ii) Identität und funktionelle Rolle von TRPC3-assoziierten Signaltransduktionspartnern in makro- und mikrovaskulären Gefäßendothelien sowie in Kardiomyozyten. Als Methoden werden etablierte Techniken zur Identifizierung und subzellulären Lokalisation zellulärer Proteine sowie zur Analyse von Protein-Protein Interaktionen zum Einsatz kommen, die durch neue experimentelle Strategien zum Nachweis von Interaktionen innerhalb von Signaltransduktionskomplexen wie FRET- und Einzelmolekülmikroskopie ergänzt werden. Die im vorliegenden Projekt geplante rigorose Analyse der molekularen Organisation von kardiovaskulären TRPC3 Komplexen erscheint als wichtiger Schritt zur Entwicklung neuer therapeutischer Konzepte auf der Basis von TRPC Proteinen als Zielstrukturen.

Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems stehen häufig in Zusammenhang mit Veränderungen des Ca2+ Haushaltes in Endothel- oder Muskelzellen. Die Funktion beider Zelltypen wird entscheidend durch zelluläre Ca2+ Signale gesteuert die auf dem Einstrom von Ca2+ aus dem Extrazellulärraum beruhen. In den letzten Jahren wurde die Schlüsselrolle von TRP Proteinen (Verwandte des Drosophila "transient receptor potential" Ionenkanalproteins) im Ca2+ Haushalt von kardiovaskulären Zellen zunehmend deutlich. Die Membranproteine bilden Ca2+ permeable Ionenkanäle und erscheinen als attraktives Ziel neuer therapeutischer Strategien. Endothelzellen und Herzmukelzellen exprimieren TRPC3 zusammen mit einer Reihe weiterer Vertreter der TRPC Familie ("canonical" TRP Proteine), wobei bereits ein Zusammenhang zwischen TRPC3 und Endothelfunktionen nachgewiesen werden konnte. TRPC3 scheint heteromere Kanalkomplexe mit anderen TRPC Isoformen zu bilden welche assoziiert mit weiteren Signaltransduktionsproteinen als größere Signalkomplexe vorliegen. Es bestehen derzeit noch entscheidende Lücken im Verständnis der Struktur, Regulation und funktionellen Rolle von kardiovaskulären TRPC3 Kanälen. Das vorliegende Projekt befasst sich mit folgenden Themen: i) Identität und funktionelle Rolle von TRPC3-assoziierten Kanaluntereinheiten und ii) Identität und funktionelle Rolle von TRPC3-assoziierten Signaltransduktionspartnern in makro- und mikrovaskulären Gefäßendothelien sowie in Kardiomyozyten. Als Methoden werden etablierte Techniken zur Identifizierung und subzellulären Lokalisation zellulärer Proteine sowie zur Analyse von Protein-Protein Interaktionen zum Einsatz kommen, die durch neue experimentelle Strategien zum Nachweis von Interaktionen innerhalb von Signaltransduktionskomplexen wie FRET- und Einzelmolekülmikroskopie ergänzt werden. Die im vorliegenden Projekt geplante rigorose Analyse der molekularen Organisation von kardiovaskulären TRPC3 Komplexen erscheint als wichtiger Schritt zur Entwicklung neuer therapeutischer Konzepte auf der Basis von TRPC Proteinen als Zielstrukturen.