Spannungsabhängige Kalziumkanäle sind oligomere Proteinkomplexe, die eine Vielzahl an Kombinationsmöglichkeiten aus verschiedenen Untereinheiten aufweisen. Die funktionellen Unterschiede der einzelnen Kanaltypen ermöglichen eine gute Anpassung an die verschiedenen Bedürfnisse der einzelnen Zellen und Gewebe. In dieser Arbeit wurde erstmals die a2d-2 Hilfsuntereinheit spannungsabhängiger Kalzium-kanäle untersucht. Sie wurde mittels Bibliothekscreening und PCR-Technik kloniert. Es wurden zwei Spleißvarianten gefunden, die gewebespezifisch exprimiert werden. Die Northern blot-Analyse zeigte, daß a2d-2 besonders stark in Herzgewebe, Pankreas und Skelettmuskulatur exprimiert wird. In situ-Hybridisierungen ergaben, daß a2d-2 im Gehirn vor allem in den Habenulae, den Septumkernen und der Purkinjezellschicht der Kleinhirnrinde exprimiert wird. Da in diesen Hirnarealen auch die a1E Untereinheit eine besonders starke Expression aufweist, ist eine Interaktion dieser beiden Untereinheiten wahrscheinlich. Das neuronale Expressionsmuster von a2d-2 stimmt mit keiner a1 Untereinheit vollständig überein, so daß davon ausgegangen werden kann, daß a2d-2 mit mehreren Kalziumkanaltypen interagieren kann. Elektrophysiologische Untersuchungen nach der Patch-clamp Methode haben ergeben, daß a2d-2 bei Koexpression dem kardialen Kalziumkanal a1Ca/b2a keinen signifikanten Unterschied zu a2d-1 und a2d-3 aufweist. Alle drei a2d Isoformen vergrößern die Stromamplitude, verschieben die Stromspannungsbeziehung zu einem stärker hyperpolarisierten Potential und beschleunigen sowohl die Aktivierung als auch die Inaktivierung. Im Gegensatz dazu zeigen sich Unterschiede zwischen den einzelnen a2d Isoformen bei funktionaler Charakterisierung gemeinsam mit dem neuronalen Kanal a1E/b3. a2d-1 verschiebt lediglich die Spannungsabhängigkeit der Inaktivierung zu einem negativeren Potential. Zusätzlich verlagert a2d-2 die Spannungsabhängigkeit der Aktivierung ähnlich aber nicht ganz so stark wie a2d-3 zu einem stärker hyperpolarisierten Potential. Sowohl a2d-2 als auch a2d-3 verkürzen die Aktivierungszeitkonstante. Durch die Expression von a2d-2 in Geweben wie in glatter Muskulatur, Herz, Pankreas und Gehirn, in denen spannungsabhängige Kalziumkanäle eine funktionell wichtige Rolle spielen, bietet diese Untereinheit möglicherweise einen Ansatzpunkt für die Entwicklung neuer Medikamente.     «

Spannungsabhängige Kalziumkanäle sind oligomere Proteinkomplexe, die eine Vielzahl an Kombinationsmöglichkeiten aus verschiedenen Untereinheiten aufweisen. Die funktionellen Unterschiede der einzelnen Kanaltypen ermöglichen eine gute Anpassung an die verschiedenen Bedürfnisse der einzelnen Zellen und Gewebe. In dieser Arbeit wurde erstmals die a2d-2 Hilfsuntereinheit spannungsabhängiger Kalzium-kanäle untersucht. Sie wurde mittels Bibliothekscreening und PCR-Technik kloniert. Es wurden zwei Sple...     »

Voltage-dependent calcium channels are oligomeric protein complexes with numerous possible combinations of their different subunits. The functional differences of the various types of channels allow for a good adaptation to the different necessities of the cells and tissues. In this project, the auxiliary calcium channel subunit a2d-2 was examined for the first time. a2d-2 was cloned via screening of a cDNA library and PCR amplification. Two different splice variants were found, which are expressed in a tissue specific manner. In a northern blot analysis a strong expression of a2d-2 was shown in heart, pancreas and skeletal muscle. In situ hybridization revealed, that in brain a2d-2 is expressed mainly in the habenulae, the septal nuclei and the Purkinje cell layer of the cerebellum. Because of the high expression of the a1E subunit in the same areas of the brain, an interaction of these two subunits seems to be likely. The expression of a2d-2 in neuronal tissue was not identical with any single a1 subunit so that it must be assumed that a2d-2 interacts with different types of calcium channels. Electrophysiological studies using the patch-clamp method showed, that coexpression of a2d-2 with the cardiac calcium channel a1Ca/b2a has no significant difference compared with a2d-1 and a2d-3. All three a2d isoforms increase the amplitude of the current, move the current-voltage-relationship to a more hyperpolarised potential and accelerate the activation and inactivation. In contrast, there are significant differences between the three a2d isoforms if they are coexpressed with the neuronal channel a1E/b3. a2d-1 only moves the voltage-dependent inactivation to more negative potentials. a2d-2 additionally moves the voltage-dependent activation similar, but not as much as a2d-3 to more hyperpolarized potentials. a2d-2 as well as a2d-3 shorten the activation time constant. Because of the expression of a2d-2 in tissues as smooth muscle, heart, pancreas and brain, where voltage gated calcium channels play a crucial role, this subunit may be a target for the development of new drugs.     «

Voltage-dependent calcium channels are oligomeric protein complexes with numerous possible combinations of their different subunits. The functional differences of the various types of channels allow for a good adaptation to the different necessities of the cells and tissues. In this project, the auxiliary calcium channel subunit a2d-2 was examined for the first time. a2d-2 was cloned via screening of a cDNA library and PCR amplification. Two different splice variants were found, which are expres...     »